25 November, 2017

La forma en que las ciudades se iluminan por la noche revela sorprendentes datos

Recientemente publicamos como unos investigadores estaban estudiando imágenes del satélite Suomi NPP, en una misión conjunta entre NASA y NOAA para concluir que la iluminación festiva podría ayudar a establecer unos patrones de comportamiento humano respecto al uso de la energía. Más detalles del estudio sugieren sorprendentes conclusiones acerca de como se iluminan los distintos continentes.  

Foto de portada: vista de Berlín de noche, desde la unidad de Tierra, Ciencia y Teledetección de la estación espacial International, Centro Espacial Johnson

La iluminación artificial durante la noche es uno de los signos que más claramente ayuda a identificar la actividad humana desde el espacio. La mayoría de las grandes ciudades ahora son tan brillantes que borran el cielo nocturno. Y los científicos creen que esta contaminación lumínica puede tener muchos efectos secundarios inesperados – desde interrumpir nuestro sueño hasta afectar a la vida silvestre.

Un artículo reciente  de la revista Remote Sensing hace uso de nuevas imágenes del espacio para el estudio de la iluminación nocturna de diversas ciudades de Estados Unidos y Europa. Concluye que existe una gran diferencia en como las diferentes ciudades se iluminan por la noche.

Algunas conclusiones son sorprendentes. Por ejemplo, las ciudades de Estados Unidos son mucho más brillantes que las ciudades alemanas de tamaño similar. Y, curiosamente, Berlín del Este parece emitir más luz por cápita que sus más ricos vecinos de Occidente. La tecnología, la cultura, los códigos de iluminación, e incluso la forma en que las ciudades diseñan sus calles son todos ellos factores que parecen tener un gran impacto.

Para el estudio, los investigadores reunieron y analizaron las imágenes de satélite Suomi NPP de la NASA y fotografías tomadas por la Estación Espacial Internacional. (En el siguiente enlace se presentan muchas imágenes). Algunas de sus conclusiones son:

 

1) las ciudades europeas varían mucho en la forma en que se iluminan

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Imagen: El afloramiento del resplandor de seis ciudades europeas en los dos meses de datos compuestos del instrumento de medición VIIRS, con una escala de colores logarítmica. Los datos son re-proyectados en una cuadrícula de 15 segundos de arco, lo que distorsiona ligeramente la forma de cada ciudad. Los datos son cortesía del Grupo de Observación de la Tierra, NOAA National Geophysical Data Center.

En general, las capitales de Europa occidental son más brillantes por la noche que las ciudades de Europa Central, con la excepción de Varsovia (que es inusualmente brillante) y de Amsterdam (que es inusualmente tenue). Este dato contrasta con el hecho de que las capitales de Europa central son a menudo más pobladas.

Esto sin duda tiene algo que ver con el desarrollo económico – cuanto más rica es una ciudad, más iluminación por lo general tiene – pero los investigadores sugieren que pueden también existir “posibles diferencias en la cultura de la iluminación”, sobre todo en las áreas del centro. Un buen ejemplo para observarlo es Alemania

 

2) Berlín Oriental está más iluminada que Berlín Occidental

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Porción recortada de otra imagen de Berlín tomada de la ISS (iss035e17210). El aeropuerto Tegel de Berlín está etiquetado con “TXL”. Imagen cortesía de la Unidad de Tierra, Ciencia y Teledetección de la estación espacial International, Centro Espacial Johnson

Los investigadores también encontraron una notable diferencia en los patrones de iluminación entre el Este y el Oeste de Berlín. Las luces nocturnas en Berlín Oriental emiten un tono naranja, en gran parte de las lámparas de vapor de sodio de baja y de alta presión de mayor antigüedad. Berlín Oeste, por el contrario, emite una luz más blanca, probablemente porque hay mas LED y fluorescentes.

Lo que es sorprendente es que Berlín Oriental emite más luz intensa por habitante por la noche, a pesar de que la zona es más pobre. De hecho, eso es cierto en toda Alemania – ciudades de Alemania del Este que solían estar detrás de la Cortina de Hierro son más brillantes que las ciudades alemanas de oeste de tamaño similar.

No está del todo claro porque se da esta diferencia. En Berlín, por lo menos, un factor posible es que la ciudad sigue utilizando unas 40.000 lámparas de gas para la iluminación, que son difíciles de detectar desde el espacio. (Muchas de esas lámparas está en la parte occidental.) . Otro factor, señalan los investigadores, es que la política de iluminación de Berlín aconseja el uso de la iluminación exterior “cuando sea sensato y necesario.” Este consejo de dio tras realizar un estudio entre 2006 y 2008, que concluyó que los niveles de iluminación en realidad no hacen las calles más seguras.

Los investigadores también fueron capaces de determinar de dónde provenía toda esta luz nocturna. En Berlín, por lo menos, el 32 por ciento proviene de lámparas de alumbrado público, el 16 por ciento de las zonas industriales, el 6 por ciento de los edificios iluminados en el centro de la ciudad, y el 4 por ciento de los campos de aviación. El resto proviene de la vivienda, las zonas comerciales, y “áreas de servicio público.”

3) Las ciudades de Estados Unidos son mucho más brillantes que las ciudades alemanas comparables

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Representación de la suma de las luces (SOL, Sum of lights) de la Banda Dia-Noche de VIIRS -Day-Night Band (DNB) para 28.804 comunidades americanas y 4,492 alemanas en base a la población. Las líneas de tendencia para los dos conjuntos de datos están representadas. La gran dispersión de los datos muestra que mientras que la población es importante, no es la única variable que determina el SOL.

Alemania y EE.UU. se encuentran en niveles comparables de desarrollo económico. Así que se podría pensar que las ciudades de tamaño similar en cada país se deberían ver bastante similares por la noche. Sin embargo, no es así ya que las ciudades de Estados Unidos son muchas veces más brillantes que sus homólogas alemanas.

Los autores advierten que la diferencia es tan sorprendente que bien podría ser debido a algún tipo de sesgo sistemático  o error en los datos (aunque descartan varios errores posibles que podrían haberse infiltrado).

Si es real, sin embargo, la diferencia podría deberse a multitud de diferentes factores. En Alemania, la mayor parte del alumbrado público tiene una antigüedad de décadas. Las diferencias en la cobertura de árboles también pueden ser responsables de algunas disparidades (muchas ciudades americanas y subdivisiones son más jóvenes que sus homólogas alemanas, y pueden tener una cubierta arbórea menos abundante). Las diferencias en el ancho de la calle, la altura del edificio, la publicidad y la iluminación arquitectónica también podrían afectar.

En cualquier caso, señalan los autores, parece que el estudio de la iluminación puede decir mucho sobre una ciudad – su historia, su cultura – Y la investigación futura podría ser potencialmente útil para determinar la eficacia de las leyes de contaminación lumínica o idear formas de frenar el derroche de energía basándose en los patrones de consumo energético detectados.

 

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