Un nuevo estudio científico que combina imágenes satelitales, análisis de inteligencia artificial y ciencia ciudadana ha identificado los principales focos de contaminación lumínica en una de las ciudades más densamente urbanizadas del planeta: Hong Kong. 

El Departamento de Física de la Universidad de Hong Kong (HKU), a través de esta innovadora metodología basada a en el análisis cruzado de datos satelitales, monitoreo terrestre, aprendizaje automático e imágenes públicas, ha demostrado que la contaminación lumínica en Hong Kong no es un fenómeno generalizado y homogéneo, sino que se concentra de manera sorprendentemente desigual. 

Sus resultados revelan que tan solo 120 edificios —principalmente con iluminación decorativa— son responsables de la mitad del brillo nocturno registrado sobre la icónica bahía de Victoria. Y que cinco distritos concentran más de la mitad de la luz artificial emitida desde ambos lados del puerto.

La hora del planeta como laboratorio urbano

Una de las bases más sólidas del estudio se apoya en la observación sistemática de los efectos de los eventos anuales “Earth Hour” u ‘Hora del Planeta’, organizados desde 2011. Durante estos apagones voluntarios de una hora, que suelen celebrarse en marzo, miles de edificios y ciudadanos apagan sus luces como gesto simbólico contra el cambio climático. Pero para el equipo de HKU, estos momentos han servido como un auténtico laboratorio urbano.

A lo largo de trece años, los investigadores registraron los niveles de brillo del cielo desde estaciones de monitoreo nocturno distribuidas por la ciudad. Al comparar las condiciones lumínicas durante la hora de apagón con los niveles habituales, comprobaron que el brillo del cielo descendía hasta un 50 % en áreas próximas al puerto de Victoria. Este dato, por sí solo, ya subraya el enorme peso que tienen unas pocas fuentes de luz en el conjunto de la contaminación lumínica de la ciudad.

Pero el equipo fue más allá. Mediante la recopilación de grabaciones en vídeo desde tranvías, imágenes de cámaras de vigilancia, fotografías aportadas por ciudadanos y datos de sensores, identificaron con precisión cuáles eran los focos lumínicos que se apagaban y cómo eso impactaba en la visibilidad del cielo nocturno.

El resultado: unas 120 fuentes de iluminación decorativa —principalmente fachadas de edificios comerciales y cartelería LED— eran responsables de una fracción desproporcionada de la polución lumínica sobre el puerto. La investigación, publicada en Scientific Reports, demuestra con datos empíricos que reducir o eliminar ciertas iluminaciones no esenciales podría mejorar de forma drástica la calidad del entorno nocturno urbano.

Una visión desde el espacio

Para obtener una visión global del problema, el equipo complementó los datos terrestres con el análisis de una imagen satelital nocturna de ultra alta resolución. Esta imagen, obtenida gracias a una subvención del Environment and Conservation Fund del Gobierno de la Región Administrativa Especial de Hong Kong, permitió cartografiar con precisión la distribución espacial de las emisiones lumínicas en toda la ciudad.

Los resultados no dejaron lugar a dudas: más del 50 % de la luz exterior registrada procedía únicamente de cinco áreas concretas, todas situadas en distritos densamente urbanizados y comercialmente activos: Central, Happy Valley, Tsim Sha Tsui Oeste, East Tsim Sha Tsui & King’s Park, y Causeway Bay.

La imagen también permitió una clasificación detallada de las fuentes: un 42 % de la luz provenía de edificios (tanto comerciales como residenciales), un 17 % de parques y equipamientos deportivos, y el 41 % restante de calles, autopistas y otras infraestructuras.

Este enfoque geoespacial, cuya metodología fue presentada en el simposio IEEE International Geoscience and Remote Sensing Symposium de 2023, es muy útil para el diagnóstico de la contaminación lumínica. No solo permite identificar puntos críticos, sino también priorizar intervenciones con base científica y coste-efectividad.

Inteligencia artificial y participación ciudadana

Asimismo, y con el el objetivo de comprender con mayor precisión cómo afecta la contaminación lumínica a las personas, el equipo de investigación desarrolló avanzados algoritmos de inteligencia artificial (IA) capaces de detectar y clasificar automáticamente las fuentes emisoras de luz artificial a partir de fotografías tomadas con teléfonos móviles. Estos algoritmos, basados en técnicas de aprendizaje profundo para la detección y segmentación de objetos, permiten analizar de forma sistemática la intensidad y tipología de las emisiones lumínicas en entornos urbanos.

Una de las principales aplicaciones de esta tecnología es la creación de un nuevo Índice de Iluminación Exterior (External Lighting Index), concebido para cuantificar y evaluar el nivel de intrusión lumínica en diferentes contextos urbanos, desde zonas residenciales hasta áreas comerciales o de tránsito intensivo.

El proyecto incorpora además un componente de ciencia ciudadana, orientado a ampliar la base de datos mediante la participación activa del público. A través de una plataforma web específica, cualquier ciudadano puede contribuir subiendo imágenes nocturnas captadas con su propio smartphone. Esta interacción entre tecnología avanzada y colaboración ciudadana permite construir una visión más rica y detallada de los patrones de contaminación lumínica en la ciudad. La plataforma está disponible en: https://app.nightsky.physics.hku.hk/static/index.html.

En conjunto, los resultados de la investigación apuntan a que una regulación efectiva de la iluminación comercial no esencial, la optimización del diseño lumínico en edificios y el desarrollo de métricas integrales para evaluar la contaminación lumínica permitirían reducir de forma significativa el brillo artificial en entornos urbanos, sin menoscabar la operatividad ni la vitalidad de la ciudad.

Puede acceder al paper completo de la investigación a través del siguiente enlace: 

https://www.nature.com/articles/s41598-025-05279-4