Inquinamento luminoso: significato e impatto ambientale

Le stelle stanno gradualmente svanendo dai cieli d'Europa, man mano che l'inquinamento luminoso, l'abbagliante chiarore delle luci artificiali, cancella le notti. In un cielo limpido dell'Europa sarebbero visibili circa 2000 stelle, ma oggi ci si può considerare fortunati se ne vediamo 200 dalla periferia delle città e 20 dal centro. Si tratta di un tipo di inquinamento "subdolo": apparentemente, la luce dispersa verso l'alto disturba "solo" coloro che, per professione o per diletto, osservano le stelle.

Illustrazione che mostra la differenza tra un cielo notturno limpido e stellato e un cielo notturno inquinato dalla luce artificiale urbana.

Che cos'è l'inquinamento luminoso?

L'inquinamento luminoso si definisce come l'alterazione della normale luce naturale in orario notturno. In un mondo senza civiltà umana, sarebbero ben poche le fonti luminose a illuminare il territorio e a proiettarsi verso l'alto, pertanto il fenomeno dell'inquinamento luminoso è certamente di natura umana e antropica. Con lo sviluppo delle città e il progredire del genere umano, si sono sviluppate fonti di produzione energetica e luminosa che hanno iniziato, gradualmente, a far sparire il cielo notturno. Significa che stiamo perdendo definitivamente la capacità di essere nel buio, oltre che adattarsi in esso, poiché siamo abituati ormai a vivere in un contesto dove la luce è necessaria e dove il buio è qualcosa di "anti-naturale".

In parole povere, fin da quando sono state inventate le prime fonti luminose, si è sempre trattato di inquinamento luminoso, perché la luce naturale è solo quella prodotta dal Sole, le stelle e il riflesso della luce solare sulla Luna. Tutte le altre luci sono definite artificiali, proprio perché non naturali. Sebbene avere delle luci e un accettabile livello di illuminazione per motivi di sicurezza, comfort ed estetica sia necessario, negli ultimi decenni il livello di luci artificiali ha preso un ritmo incontrollato, anche a causa dell'edilizia selvaggia, sia per l'enorme boom demografico di molti paesi, sia per la cultura che si sta sviluppando nei paesi ricchi, che vede un eccesso di luci, LED e illuminazione anche per motivi estetici, quasi sempre non necessari e lesivi per tanti aspetti.

L'inquinamento luminoso consiste fondamentalmente nell'alterazione della naturale illuminazione ambientale notturna non necessaria. La definizione legislativa più utilizzata lo qualifica come "... ogni forma di irradiazione di luce artificiale che si disperda al di fuori delle aree cui essa è funzionalmente dedicata e, in particolare, oltre il piano dell'orizzonte". Tale alterazione provoca danni di diversa natura: ambientali, scientifici, culturali ed economici. Ogni anno si celebra una giornata di riflessione su questo tema, che è diventato un problema mondiale molto importante. Come tutti dovrebbero sapere, è preferibile usufruire al massimo della luce naturale (solare) a nostra disposizione. Per questo motivo è stato disposto un orario legale che in parte aiuta a ridurre i consumi energetici dovuti dall'illuminazione artificiale.

La luce, a differenza di altre sostanze inquinanti, basta spegnerla o ridurla, senza dover ricorrere a costosi processi di smaltimento. La luce artificiale è prodotta per la maggior parte grazie all'uso di combustibili fossili.

Tipologie di inquinamento luminoso

L'inquinamento luminoso si manifesta in diverse forme:

  • Bagliori urbani (Sky glow): Si tratta del classico alone luminoso che circonda le aree urbane nel cuore della notte, a causa della riflessione della luce sopra le particelle di vapore acqueo, oltre alle polveri sottili, dal basso verso l'alto.
  • Luce che sconfina verso l'esterno (Light trespass): Si tratta della classica luce che proviene dalle aree urbane che viene proiettata verso l'esterno, anche al di fuori dei centri delle città e dei paesi più piccoli. La luce si disperde verso aree esterne anche se non c'è illuminazione (es. luce del lampione che illumina anche le aree circostanti, o le luci della città che illuminano anche le zone più periferiche e la campagna circostante).
  • Luce abbagliante (Glare): Si tratta della luce che, oltre ad andare verso l'alto, si diffonde orizzontalmente, rendendo difficoltosa la visione.
  • Luce in eccesso, o sovrailluminazione (Over-illumination): La luce viene riflessa anche attraverso gli aerosol e le molecole di vapore acqueo in sovraeffusione, amplificando al massimo il problema dell'inquinamento luminoso. Si intende un utilizzo non ottimale ed eccessivo della luce.
  • Aggregazione luminosa (Light clutter): Si intende l’accumulo di luci proveniente da diverse fonti di emissione.
  • Sfarfallio (Flicker): Si tratta del rapido e ripetuto cambiamento nel tempo della luminosità della luce artificiale.
Schema che illustra le diverse tipologie di inquinamento luminoso (sky glow, light trespass, glare, ecc.).

Quali sono gli effetti negativi dell’inquinamento luminoso?

L'inquinamento luminoso ha un impatto significativo su diversi aspetti:

1. Perdita della Via Lattea e del piacere di osservare le stelle

L'inquinamento luminoso riduce drasticamente la visibilità del cielo stellato. Astronomitaly, per tentare di ovviare parzialmente al problema, ha ideato nel 2015 la certificazione dei "Cieli Più Belli d'Italia", un modo per individuare, preservare e tutelare la bellezza del cielo stellato in alcuni punti. Occorre sottolineare come il cielo buio, ovvero quello senza inquinamento luminoso, non è buio nel vero senso della parola, perché la Via Lattea è puntellata di miliardi di stelle e punti luminosi. Quindi più è buio, meno è la presenza di inquinamento luminoso, maggiore sarà la presenza di stelle. Meno è buio, più luce artificiale è presente, minore sarà la presenza di stelle e il cielo apparirà di un grigio scuro innaturale, quasi come fosse sporco.

Secondo i dati estrapolati dalla mappa dell'inquinamento luminoso, oltre l’80% della popolazione mondiale, e più del 99% di quella europea e statunitense, vive sotto cieli inquinati dalla luce artificiale. La Via Lattea è ormai invisibile a più di un terzo dell’umanità, compreso il 60% degli europei e quasi l’80% dei nordamericani.

2. Problemi alla biodiversità animale

L'alternanza del giorno e della notte ha da sempre fornito ai ritmi circadiani l'equilibrio biologico necessario a persone e animali. La luce artificiale notturna sta ostacolando questi ritmi. L'inquinamento luminoso non ha solo un impatto negativo sulla visibilità della Via Lattea, ma ha un impatto ancora più grande su noi esseri umani e su flora e fauna in generale. L'esposizione alla luce artificiale durante la notte interferisce sulle attività quotidiane di molti animali e dell'uomo.

Si possono avere disfunzioni ormonali in tutte le specie, che possono influire sull'attività riproduttiva e ridurre sensibilmente il numero della prole, abbassando la popolazione di una determinata specie. I ritmi sballati possono influire negativamente sulla predazione e sulla capacità di adattamento al buio di tutti gli animali che vanno a caccia di notte. Un esempio pratico è quello dei pipistrelli e dei rapaci notturni: un'eccessiva quantità di luce può ritardare l'uscita dalle loro tane, riducendo il tempo a disposizione per la caccia e costringendoli a modificare il loro piano di volo.

Molti uccelli migratori si orientano grazie alla Luna e agli oggetti celesti: se le luci sono troppe, faticano a orientarsi nel buio e a riconoscere la direzione, finendo per perdersi.

Immagine di un animale notturno (es. pipistrello o gufo) disturbato dalla luce artificiale.

3. Problemi di salute nell’uomo

La luce in eccesso sta influendo negativamente sulla qualità della nostra vita e del nostro sonno. Per l'uomo, oltre alla perdita del sonno, la luce in eccesso comporta un aumento del nervosismo e dello stress. L'esposizione dell'uomo alla luce in eccesso fa sorgere anomalie nella produzione di serotonina e melatonina, prodotti nella notte dalla ghiandola pineale, un fattore che può contribuire a fenomenologie tumorali. Sono stati rilevati numerosi casi di aumento delle fenomenologie correlate al diabete, proprio a causa dei bioritmi sballati e del progressivo malfunzionamento degli organi che dovrebbero lavorare allo smaltimento di zuccheri, proteine, ecc. in eccesso.

La luce artificiale notturna riduce i livelli di melatonina (ormone che ha una funzione regolatoria nel nostro organismo), inducendo mal di testa, insonnia, disfunzioni sessuali e stress. La mancanza di melatonina è inoltre deleteria per il nostro sistema immunitario, rendendo difficile la produzione di altri ormoni e aumentando il rischio di contrarre diabete di tipo 2 e tumori. Non da meno, si riscontrano enormi e sempre più frequenti problemi di abbassamento delle difese immunitarie, dovute non solo agli stili di vita, ma anche alla perdita del sonno, e l'aumento di patologie psicologiche o repentini cambi di umore.

L'eccesso di illuminazione influisce sul consumo di energia, dunque sulle risorse energetiche non rinnovabili, pertanto su un aumento dell'inquinamento derivato dal consumo di combustibili fossili e dalla loro estrazione, e sul surriscaldamento globale di tipo antropico, peggiorando ovviamente la vita di qualsiasi specie vivente sulla Terra.

4. Problemi al fotoperiodo delle piante

L'elevata esposizione alla luce artificiale può ridurre o interrompere il ciclo della fotosintesi clorofilliana, e dunque ridurre la produzione di ossigeno che le piante rilasciano nel corso della notte. L'improvviso e reiterato aumento delle piante alla luce artificiale può modificare radicalmente il fotoperiodo, ovvero la durata del periodo giornaliero di illuminazione. Le piante hanno bisogno di luce, ma quella naturale. Se le piante non sono adeguatamente esposte alla luce, le foglie ingialliscono e la pianta cresce debole e pallida. La luce artificiale tende ad assomigliare alla luce naturale, preferibilmente con lunghezze d'onda comprese tra 400 e 700 nanometri, alterando la percezione non solo delle ore del giorno, ma anche il ciclo delle stagioni.

Gli alberi e le piante in ambiente urbano potrebbero recuperare nelle ore notturne "lo stress accumulato nelle ore diurne" a causa dell'inquinamento antropico e dello smog, ma non possono farlo in quanto subentra lo stress per l'eccessiva illuminazione. Ne consegue che le piante in ambiente urbana non svolgono la loro funzione di polmone verde come potrebbero farlo in un bosco o nella natura.

5. Spreco di energia e corrente elettrica

Si stima che la spesa annua della sola illuminazione delle strade, porti, aeroporti e delle autostrade sia di oltre 1.7 miliardi di euro, alla quale vanno aggiunte manutenzione e sostituzione di lampade e luci di ogni tipo. Gran parte dell'illuminazione pubblica tende a disperdere la luce verso l'esterno. Ebbene, questa luce è tutta energia che viene prodotta in eccesso, quindi spese che potrebbero tranquillamente essere evitate e risparmiate, per non parlare dei combustibili fossili estratti e bruciati per la produzione di energia destinata a luci che neanche servono, o che comportano sprechi impressionanti.

Il consumo totale di energia per la sola illuminazione pubblica è di 6 TWh elettrici all'anno. Il motivo principale dell'eccesso di illuminazione sta nell'aumento della sicurezza stradale e della sicurezza in generale, ma per quest'ultima, è noto a tutti che non ci sono state significative variazioni. Inoltre, se il discorso da fare è sulla sicurezza, si potrebbero dimezzare i costi e rendere le strade sicure evitando comunque la dispersione verso l'alto o l'utilizzo di lampade con un consumo elevatissimo.

6. Perdita degli habitat delle specie animali

L'aumento dell'inquinamento luminoso è strettamente correlato alla creazione di nuove abitazioni e infrastrutture che contribuiscono alla perdita degli habitat e degli spazi dove vivono gli animali. Dove ci sono luci c'è civiltà, e dove c'è civiltà ci sono pericoli da cui le specie animali hanno ben capito di doversi tenere alla larga. Tante luci significa disboscamento incontrollato e colate di cemento.

Per altri animali (quelli che hanno imparato a convivere, o quantomeno non temere l'uomo) la possibilità di trovare cibo facile, o rovistare nella spazzatura, causa problemi alle stesse persone, che incorrono così in attacchi di orsi, lupi, cinghiali e altre specie animali che possono attaccare l'uomo. La capacità di adattamento di alcune specie negli ambienti urbani spinge tali specie ad abbandonare la natura selvaggia, modificando il loro modus operandi, il loro habitat e interrompendo perfino la catena alimentare.

Mappa mondiale che mostra le aree con maggiore inquinamento luminoso, evidenziando aree critiche in Italia.

Casi pratici di danneggiamento dell’inquinamento luminoso nella biodiversità animale

L'inquinamento luminoso è un'alterazione della quantità della luce di notte nell'ambiente esterno, provocata dall'immissione di luce artificiale, quindi opera dell'essere umano. La causa principale sono gli impianti di illuminazione esterna non a norma, ovvero che disperdono luce in direzioni in cui essa non è utile. L'espressione inquinamento luminoso, dunque, indica l'illuminazione delle aree urbane e industriali che ostacola la visione nitida di luna e stelle nel cielo, alla notte, e inevitabilmente interferisce con i ritmi circadiani sonno-veglia degli esseri viventi.

Già nel 2016 un gruppo di astronomi aveva spiegato che la Via Lattea era diventata ormai invisibile a più di un terzo degli esseri umani. In base a una ricerca effettuata da alcuni scienziati guidati dal fisico Christopher Kyba, presso il German Research Center for Geoscience, il cielo notturno, per effetto di questo fenomeno, diventa più luminoso ogni anno che passa del 10% in più rispetto ai dodici mesi precedenti.

Inquinamento luminoso in Italia e nel mondo

L'Italia ha la percentuale più elevata di territorio inquinato dalla luce artificiale tra i paesi del G20. La Pianura Padana, in particolare, è una delle regioni più inquinate al mondo, insieme alla zona urbana che si estende da Boston a Washington negli Stati Uniti, all’area Belgio-Paesi Bassi-Germania, e alle aree metropolitane di Londra, Pechino, Hong Kong e Taiwan.

A livello globale, il Paese con il più alto livello di inquinamento luminoso al mondo è Singapore, dove l’intera popolazione vive sotto cieli così luminosi che l’occhio umano non riesce ad adattarsi al buio né alla visione notturna.

Come misurare la qualità del buio

La qualità del buio può essere valutata attraverso strumenti come la scala di Bortle, che classifica la luminosità del cielo notturno su una scala da 1 (cieli perfettamente bui) a 9 (cieli estremamente inquinati dalla luce artificiale), e il rilevatore SQM (Sky Quality Meter), uno strumento portatile che misura la luminosità del cielo.

Dove vedere la Via Lattea

Per poter ammirare la Via Lattea è necessario allontanarsi dalle fonti di inquinamento luminoso. In Italia, i luoghi migliori si trovano nelle aree montane e nei parchi nazionali, lontano dai centri abitati. A livello mondiale, i deserti e le aree remote con scarsa densità di popolazione offrono cieli notturni ideali per l'osservazione astronomica.

Inquinamento luminoso: effetti sulla salute umana ed ambientale | Prof Luigi Fontana

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