1 Una introducción a la contaminación lumínica Dr. Rodolfo Gustavo Cionco Primera Reunión PROIMCA (2005) Grupo de Estudios Ambientales (GEA), UTN-Facultad Regional San Nicolás. Instituto de Astrofísica de La Plata-CONICET.

2 Dr. R. G. Cionco-GEA-FRSN Contaminación Lumínica: Subproducto de la civilización tecnológica  contaminación del medioambiente (cobra diversas formas)... una de las menos evidentes: contaminación lumínica (CL). CL (general): incremento de los niveles naturales de iluminación de un sitio  alumbrado artificial. X

3 Dr. R. G. Cionco-GEA-FRSN Contaminación en la banda V (visual) Absorción (gris y selectiva). D ispersión UV: N 2, O 3 IR: H 2 0, CO 2

4 Dr. R. G. Cionco-GEA-FRSN Causas…  Utilización indiscriminada de luminarias.  Utilización de luminarias inadecuadas.  Exceso de iluminación decorativa en edificios.  Anuncios publicitarios mal iluminados.  Falta de control de horarios de funcionamiento.

5 Dr. R. G. Cionco-GEA-FRSN Efectos… 1.Alteración del ciclo día-noche (poco estudiados)  afecta la biodiversidad (ritmo circadiano animal) - crecimiento de plantas ( Roman et al., MemSIt, 2000 ), - aves, - insectos, plancton marino, - mamíferos, reptiles anfibios. - Int. Dark Sky Association: www.darksky.org

6 Dr. R. G. Cionco-GEA-FRSN …efectos (calidad de vida SH)… - intrusión lumínica: invasión del interior de las viviendas  acción directa sobre el ser humano: alteracion del ritmo circadiano.

7 Dr. R. G. Cionco-GEA-FRSN …efectos (calidad de vida SH)… - deslumbramiento: cambio brusco de iluminación incide directamente sobre el ojo (…vulnerabilidad) Ingreso en autopistas y zonas urbanas…!

8 Dr. R. G. Cionco-GEA-FRSN …efectos (culturales). 1.Emisión de luz a la atmósfera (directa y reflejada)…

9 Dr. R. G. Cionco-GEA-FRSN 1.Derroche energético: pérdida de recursos para generar energía luminosa no aprovechada Buenos Aires San Nicolás Rosario Cinzano et al., MNRAS, (2001) …efectos (económicos).

10 Dr. R. G. Cionco-GEA-FRSN Implicancias… 1.Aumento del brillo del cielo nocturno: pérdida de la percepción del Universo y de la Vía Láctea en particular

11 Dr. R. G. Cionco-GEA-FRSN Implicancias… 1. Pérdida del cielo nocturno,

12 Dr. R. G. Cionco-GEA-FRSN - síntoma de CL… - …diagnóstico a distancia - gran cantidad de fotones dispersándose …

13 Dr. R. G. Cionco-GEA-FRSN - gran problema para la astronomía… ciudad observatorio Aumento del brillo del cielo ~2  telescopio de 8 m se reduzca a uno de 5,66 m  pérdida de 25x10 6 U$S. Banda UBVI

14 Dr. R. G. Cionco-GEA-FRSN Efecto de la atmósfera sobre radiación incidente Atenuación = dI = - I 0  x  dx.  = opacidad. I = I 0 exp(-  ). (1)  = profundidad óptica =   absorción y scattering. I 0 I

15 Dr. R. G. Cionco-GEA-FRSN Cuantificando el problema - Modelos de brillo del cielo nocturno Ley de Treanor (1973): b = b 0 P (A / r 2 + B / r) exp(-k r), (2) b = brillo cenital artificial del cielo (luminancia), P= población de la ciudad que emite, b 0 = micro-candelas por metro cuadrado por habitante (  cd m -2 hab -1 ), r= distancia elemento dispersor-observador: (D 2 + h 2 ) 1/2, A,B, k,h = constantes del lugar.

16 Dr. R. G. Cionco-GEA-FRSN …cuantificando el problema - Modelos  obtención del derroche de cierta población 1- A,B, k, valores atmósfera estándar, (Pike y Berry, S&T,1978): A= 2,592 km 2, B= 0,08 km, k= 0,026 km -1, h= 2,4 km. 2- P dato, 3- midiendo b del cielo,  estimación de b 0,  transformación a potencia, W Lugar = b 0 2  superficie. [energía tiempo -1 ] (3)

17 Dr. R. G. Cionco-GEA-FRSN …midiendo b del cielo - Brillo estelar: estímulo-respuesta m 0 = magnitud de referencia F 0 = flujo de la fuente patrón m = magnitud medida en la banda V F = flujo de la fuente medida Ley de Pogson m-m 0 = 2,5 log (F 0 /F) (4)

18 Dr. R. G. Cionco-GEA-FRSN …cuantificando el problema - Brillo natural  magnitud límite m 0 De la ley de Pogson -Ec. (4)-: F= F 0 10  m/2,5  b 0bs = b nat 10  m/2,5 (5) - Brillo natural + artificial + extinción  m

19 Dr. R. G. Cionco-GEA-FRSN Resultados en SN-BS.AS F/F 0 =2,09  b=512  cd m -2  b 0 =22815  cd m -2 b 0  Por noche de 10 horas, se gastan ~6.84 x 10 3 kW; precio del kW es de 0.076 pesos, por año se derrochan unos 190.000 pesos (mínimo)  36% del gasto de AP !!! Cinzano et al. (2001): zona de SN, estiman b entre 252 y 756  cd m -2 (Código ForTran)

20 Dr. R. G. Cionco-GEA-FRSN Una opción al ahorro de energía Modificación de la hora: ineficiente, antinatural e ilegal. Modificación de la hora: ineficiente, antinatural e ilegal. Argentina: huso 4 (Ley 25.155); cambio al 3 a partir de las 0hs del tercer domingo de octubre, volviendo al 4 a partir de las 0hs del primer domingo de marzo  aprovechamiento de horas luz cerca del crepúsculo Argentina: huso 4 (Ley 25.155); cambio al 3 a partir de las 0hs del tercer domingo de octubre, volviendo al 4 a partir de las 0hs del primer domingo de marzo  aprovechamiento de horas luz cerca del crepúsculo Control de CL: frente a otras problemáticas de contaminación parece más simple… control de luminariasControl de CL: frente a otras problemáticas de contaminación parece más simple… control de luminarias

21 Dr. R. G. Cionco-GEA-FRSNLuminarias… Incandescentes, mercurio, sodio (alta presión, baja presión) Incandescentes, mercurio, sodio (alta presión, baja presión) Incandescentes: costo bajo, ineficientes (pocos lumen/W) Incandescentes: costo bajo, ineficientes (pocos lumen/W) Lámparas de Na bp (2 efic., no UV, bloquean 1 % UBVI) Lámparas de Na bp (2 efic., no UV, bloquean 1 % UBVI)

22 Dr. R. G. Cionco-GEA-FRSN Estimaciones globales… Cinzano et al. (2001): primer atlas mundial de brillo cenital nocturno  2/3 del mundo bajo condiciones de polución; 1/5 perdió la visibilidad de la Vía Láctea; 1/10 perdió el cielo en su totalidad… Cinzano et al. (2001): primer atlas mundial de brillo cenital nocturno  2/3 del mundo bajo condiciones de polución; 1/5 perdió la visibilidad de la Vía Láctea; 1/10 perdió el cielo en su totalidad… … Argentina: 75 % bajo un cielo contaminado (b > 0,10 b nat ); ~50 % perdió la visibilidad de la Vía Láctea.… Argentina: 75 % bajo un cielo contaminado (b > 0,10 b nat ); ~50 % perdió la visibilidad de la Vía Láctea.

23 Dr. R. G. Cionco-GEA-FRSNLegislación… EEUU: Ordinance 88 122 (Hawaii country) España: Ley del cielo (Canarias), Catalunya Italia…http://debora.pd.astro.it/cinzano

24 Dr. R. G. Cionco-GEA-FRSN Soluciones…minimizar el efecto Uso de cantidad correcta de luz para iluminar : cantidad de lúmenes y de luminarias. Uso de cantidad correcta de luz para iluminar : cantidad de lúmenes y de luminarias. Control sobre la luz emitida: blindaje y actitud de la luminaria.Control sobre la luz emitida: blindaje y actitud de la luminaria. Uso de Na de baja presión mientras sea posible: bajo costo, luz monocromática (líneas de Na fácilmente eliminables; compromiso cuando el color es importante).Uso de Na de baja presión mientras sea posible: bajo costo, luz monocromática (líneas de Na fácilmente eliminables; compromiso cuando el color es importante). “Inseguridad”: parece que el crimen va donde hay gente y luz (Crawford, 1986).“Inseguridad”: parece que el crimen va donde hay gente y luz (Crawford, 1986).

25 Dr. R. G. Cionco-GEA-FRSNConclusiones Contaminación lumínica es un tema de gran impacto medioambiental, consecuencias directas en la biota, grandes consecuencias culturales y económicas. Contaminación lumínica es un tema de gran impacto medioambiental, consecuencias directas en la biota, grandes consecuencias culturales y económicas. Tema interdisciplinario: médicos, biólogos, prof. del medioambiente en gral., ingenieros y astrónomos.Tema interdisciplinario: médicos, biólogos, prof. del medioambiente en gral., ingenieros y astrónomos. Diagnóstico sencillo, también su cuantificación… …también su solución…iluminar en forma … “ ”

26 Dr. R. G. Cionco-GEA-FRSN Posibles acciones a seguir… Concientización gubernamental… Concientización gubernamental… Divulgación y extensión…(gral.)Divulgación y extensión…(gral.) …a nivel escolar … …UTN: ámbito ideal: estructura, interés, diversidad de conocimiento... Tratamiento académico del tema…

27 Dr. R. G. Cionco-GEA-FRSN Referencias y biblio… Allen C., Astrophysical Quantities, Ed. Athlone Press, London, 2da. edición, (1963). Cinzano P., Memorie della Società Astronomica Italiana, 17, n.1 (2000). Cinzano P., Falchi F., Eldvige C., Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 328, 689-707 (2001). Crawford, R. W., Search and protection of astronomical sites, symposium No.1, pp. 70-80 (1986). Gargstang R. H., International Astronomical Union Colloquium No.112, pp. 56-69 (1991). Pike R., Berry R., Sky & Telescope, 55, pp. 126-131 (1978). Treanor, P. J., The Observatory, 93, 117-120 (1973)