Experimentando con las luces nocturnas de Tucson

Desde la invención y propagación de la luz artificial, pocos lugares de la Tierra parecen completamente oscuros después de la puesta del sol. Incluso en un lugar como Tucson, Arizona, ubicado cerca de las principales ubicaciones de “cielo oscuro” para astrónomos y observadores de estrellas, el cielo nocturno está iluminado hasta cierto punto por fuentes de luz artificial. Usando satélites, los científicos están comenzando a comprender mejor las fuentes específicas de esta contaminación lumínica.

En un estudio de 2020 dirigido por Christopher Kyba del Centro Alemán de Investigación de Geociencias, los científicos realizaron un experimento con las luces de Tucson. Iluminaron y luego atenuaron algunas farolas durante algunas noches y usaron imágenes de satélite para observar los cambios en el resplandor de Tucson. Los resultados no son los esperados.

Una noche típica de Tucson se captura en esta imagen, adquirida alrededor de las 2:30 am hora local del 24 de abril de 2021, por el Visible Infrared Imaging Radiometer Suite (VIIRS) en el satélite NOAA-NASA Suomi NPP. El sensor VIIRS tiene una banda día-noche (DNB) que detecta la luz en un rango de longitudes de onda desde el verde al infrarrojo cercano y utiliza técnicas de filtrado para observar señales como las luces de la ciudad, los incendios forestales y la luz de la luna reflejada.

Observe que la ciudad parece una cuadrícula, con calles que corren principalmente de este a oeste, avenidas que corren de norte a sur y algunas avenidas (exclusivas de Tucson) que corren en diagonal. La luz artificial proviene de las empresas, los hogares, el aeropuerto, los carteles publicitarios, los complejos deportivos y el tráfico de vehículos. Resulta que solo una cantidad relativamente pequeña de la luz total proviene de las farolas.

Las luces de las calles de Tucson funcionan con un sistema de control que generalmente proporciona un 90 por ciento de iluminación por la noche y luego se atenúa al 60 por ciento después de la medianoche, lo que ahorra energía y extiende la vida útil de las luces. Para el experimento, los investigadores trabajaron con la ciudad para iluminar temporalmente las luces al 100 por ciento durante algunas noches, luego atenuar las luces al 30 por ciento en otras noches, de modo que el cambio pudiera observarse fácilmente con los pasos elevados nocturnos de satélites.

En su análisis de las imágenes de VIIRS DNB, los científicos tuvieron en cuenta las diferencias en el ángulo con el que el satélite observa la ciudad cada noche. Hicieron correcciones para cosas como el resplandor del aire y la cantidad de atmósfera a través de la cual viajaba la luz. Programaron el tiempo del experimento para que la luz de la luna no interfiriera. Teniendo estos factores en cuenta, luego hicieron cálculos simples de cuánta luz provenía de las farolas en relación con otras fuentes urbanas.

"Los activistas de la contaminación lumínica y los gobiernos se han centrado mucho en el alumbrado público, y eso tiene sentido porque probablemente sea la fuente más importante y el gobierno tiene control directo sobre ella", dijo Kyba. “Pero mi preocupación es que la mayor parte del crecimiento de la luz proviene de otras aplicaciones. Si queremos reducir el impacto ambiental de la iluminación exterior, no es suficiente cambiar a farolas LED y luego detenerse. Necesitamos pensar críticamente sobre todos los diferentes tipos de fuentes de luz que existen ".

Imagen de NASA Earth Observatory de Joshua Stevens , utilizando datos de la banda día-noche VIIRS de la Asociación Nacional de Orbitación Polar Suomi. Historia de Kathryn Hansen.

NASA Earth Observatory