Menos estrellas, más contaminación lumínica: el cielo nocturno brilla casi un 10% más al año

Madrid

La visibilidad de las estrellas en el cielo nocturno está disminuyendo progresivamente porque la contaminación lumínica aumenta una media mundial de un 9,6% cada año. Esta tasa de cambio es más rápida de lo que sugerían en un principio las mediciones satelitales de las emisiones de luz artificial en la Tierra. Si se continúa a este ritmo de cambio, una persona nacida en un lugar donde ahora se ven 250 estrellas solo podrá ver 100 estrellas en el mismo lugar cuando cumpla 18 años.

Esa es una de las conclusiones de en un estudio dirigido por Christopher Kyba, del Centro Alemán de Investigación de Geociencias GFZ y la Universidad Ruht de Bochum (Alemania), con colegas del GFZ y el NOIRLab de la Fundación nacional de Ciencias de Estados Unidos. El estudio, publicado este jueves en la revista Science, se basa en el análisis de 51.351 observaciones a simple vista realizadas por personas de todo el mundo entre 2011 y 2022 como parte del proyecto de ciencia ciudadana Globe at Night, centrado en la contaminación lumínica.

En una gran parte de la superficie terrestre de la Tierra, el cielo continúa brillando con un crepúsculo artificial mucho después de la puesta del Sol. Este resplandor del cielo es una forma de contaminación lumínica que tiene efectos graves en el medio ambiente y, por lo tanto, debería ser foco de investigación, según Constance Walker, coautora del estudio y directora del proyecto Globe at Night de NOIRLab.

Muchos comportamientos y procesos fisiológicos de los seres vivos están determinados por los ciclos diarios y estacionales y, por lo tanto, están influenciados por la luz. "El resplandor del cielo afecta tanto a los animales diurnos como a los nocturnos y también destruye una parte importante de nuestro patrimonio cultural", apunta Walker.

Problemas para la astronomía

La apariencia del cielo nocturno está cambiando, lo que acarrea efectos negativos en la observación de estrellas y la astronomía. El cambio en el brillo celeste a lo largo del tiempo no se ha medido previamente en el mundo. Si bien en principio podría evaluarse mediante satélites, los únicos sensores actuales que monitorean toda la Tierra no tienen la precisión ni la sensibilidad suficientes.

Por lo tanto, un enfoque prometedor es utilizar el poder de observación de las personas que utilizan el ojo humano como sensor y, al hacerlo, en el marco de los experimentos de ciencia ciudadana, confiar en el poder de la multitud. El proyecto Globe at Night, iniciado por NOIRLab de la Fundación Nacional de Ciencias de Estados Unidos, ha estado funcionando desde 2006 y personas de todo el mundo pueden participar en él.

Los participantes miran su cielo nocturno y luego informan cuál de un conjunto de ocho mapas de estrellas coincide mejor con lo que ven mediante un formulario en línea. Cada gráfico muestra el cielo bajo diferentes niveles de contaminación lumínica.

"Las contribuciones de personas individuales funcionan juntas como si fueran una red de sensores global, haciendo posible la nueva ciencia", apunta Kyba, quien, junto con Walker; Yigit Öner Altintas, del GFZ, y Mark Newhouse,de NOIRLab, analizó datos de 51.351 participantes de todo el mundo tomados en noches sin nubes ni luna entre 2011 y 2022.

Los investigadores examinaron 19.262 ubicaciones en todo el mundo, de ellas 3.699 en Europa y 9.488 en América del Norte. Para calcular una tasa de cambio en el brillo del cielo a partir de estos datos y tener en cuenta que los observadores también estaban en diferentes lugares a lo largo de los años, los científicos utilizaron un modelo global para el brillo del cielo basado en datos satelitales de 2014. "La velocidad a la que las estrellas se vuelven invisibles para las personas en entornos urbanos es dramática", subraya Kyba, autor principal del estudio.

Los investigadores encontraron que el cambio en el número de estrellas visibles puede explicarse por aumentos en el brillo del cielo nocturno. En Europa, hallaron un incremento anual de un 6,5% en el brillo y en América del Norte, un 10,4%.

El entorno influye

Kyba cree que la diferencia entre la observación humana y las mediciones satelitales probablemente se deba a cambios en las prácticas de iluminación: "Los satélites son más sensibles a la luz que se dirige hacia el cielo. Pero es la luz emitida horizontalmente la que representa la mayor parte del resplandor del cielo", argumenta.

En este sentido, añade: "Si los anuncios y la iluminación de la fachada se vuelven más frecuentes, más grandes o más brillantes, podrían tener un gran impacto en el brillo del cielo sin hacer una gran diferencia en las imágenes satelitales".

Otro factor que citan los autores es el cambio generalizado de las lámparas de vapor de sodio naranja a los LED blancos, que emiten mucha más luz azul. "Nuestros ojos son más sensibles a la luz azul por la noche y es más probable que la luz azul se disperse en la atmósfera, por lo que contribuye más al brillo del cielo", recalca Kyba, antes de agregar: "Los únicos satélites que pueden obtener imágenes de toda la Tierra por la noche no son sensibles en el rango de longitud de onda de la luz azul".

El estudio tiene algunas limitaciones por su enfoque de ciencia ciudadana. Por ejemplo, el número de participantes de diferentes regiones del mundo determina la importancia de las tendencias espaciales y temporales, pues América del Norte y Europa concitaron una mayor participación, y la mitad de las contribuciones asiáticas proviene de Japón.

"La mayoría de los datos provienen de las regiones de la Tierra donde actualmente prevalece el brillo del cielo. Eso es útil, pero significa que no podemos decir mucho sobre el cambio del brillo del cielo en regiones con pocas observaciones", enfatiza Kyba. En los países en desarrollo se sospecha de cambios rápidos en el brillo del cielo, pero hasta ahora ha habido pocas observaciones.