Ya hemos visto en smartlighting como la iluminación artificial nocturna de una ciudad puede modificar algo tan aparentemente alejado del alumbrado como el momento en el que los árboles comienzan a desarrollar sus hojas en primavera o entran en senescencia en otoño. La cuestión es si reducir esa exposición lumínica mediante políticas específicas puede revertir, al menos parcialmente, estas alteraciones.
Un nuevo estudio publicado en PNAS Nexus aporta una primera respuesta utilizando observaciones por satélite. Investigadores de la Universidad de Vanderbilt y otras instituciones han comparado la evolución de la luz artificial nocturna —ALAN, por sus siglas en inglés— y de la fenología vegetal en ciudades estadounidenses que han puesto en marcha medidas para reducir la contaminación lumínica y en otras próximas que no han aplicado políticas equivalentes.
Los resultados muestran que las ciudades que habían implantado medidas para reducir la contaminación lumínica registraron una disminución de sus emisiones nocturnas, especialmente en la banda azul. Esta evolución coincidió, además, con cambios en el calendario estacional de la vegetación compatibles con una menor influencia de la iluminación artificial sobre sus ciclos naturales.
Menos luz nocturna, especialmente en la banda azul
Las estrategias de reducción de la contaminación lumínica incluyen medidas como el apantallamiento de luminarias, la disminución del flujo luminoso, la regulación adaptativa durante las horas de menor actividad o el empleo de temperaturas de color más cálidas.
Sin embargo, comprobar si este tipo de políticas modifica realmente el entorno luminoso de una ciudad a gran escala no resulta sencillo. Para medir esos cambios, los investigadores utilizaron datos del satélite Sustainable Development Goals Science Satellite 1, SDGSAT-1, en órbita desde finales de 2021. Una de sus principales ventajas es que puede medir la radiancia nocturna con una resolución espacial de alrededor de 40 metros y separar la señal en las bandas roja, verde y azul.
Los autores utilizaron imágenes del satélite SDGSAT-1 tomadas entre 2022 y 2024 y analizaron dos parejas de ciudades: Nueva York y Newark, y Washington DC y Filadelfia. En cada caso, la primera ciudad había implantado medidas para reducir la contaminación lumínica, mientras que la segunda no contaba con políticas equivalentes.
En concreto, Nueva York ha adoptado diversas medidas para reducir la contaminación lumínica, entre ellas la limitación de la iluminación exterior durante los periodos de máxima migración de aves, la obligatoriedad de instalar sensores de ocupación en los edificios municipales y la renovación del alumbrado público mediante tecnología LED de mayor eficiencia energética. Por su parte, Washington DC puso en marcha en la primavera de 2022 su proyecto Smart Street Lighting, centrado en la sustitución de unas 75.000 farolas por sistemas LED diseñados, entre otros objetivos, para reducir las emisiones en la región azul del espectro.
El análisis mostró una reducción de la ALAN en Nueva York y Washington después de la implantación de las medidas, mientras que Newark y Filadelfia no experimentaron una evolución equivalente. La diferencia fue especialmente clara en la banda azul, precisamente una de las regiones del espectro que mayor interés presenta desde el punto de vista ambiental debido a su influencia sobre numerosos procesos biológicos.
El comportamiento tampoco fue uniforme dentro de cada ciudad. Manhattan, por ejemplo, presentó áreas extensas en las que la ALAN aumentó a pesar de la tendencia general observada en Nueva York, algo que los investigadores relacionan como posible explicación con la recuperación de la actividad comercial después de la pandemia. Washington mostró un descenso espacialmente mucho más generalizado, particularmente en la banda azul.
Los resultados sugieren, por tanto, que las políticas urbanas de iluminación pueden generar cambios detectables incluso mediante observación orbital, y que los datos multiespectrales permiten identificar no solo variaciones en la cantidad de luz emitida, sino también en su composición espectral.
Los ciclos de la vegetación también muestran cambios
El siguiente objetivo del estudio fue determinar si esta reducción de luz nocturna podía relacionarse con cambios en la fenología de la vegetación urbana.
Las plantas utilizan señales ambientales como la temperatura, la disponibilidad de agua o la duración de los periodos de luz y oscuridad para regular procesos como la brotación, el crecimiento o la senescencia. La iluminación artificial durante la noche puede interferir con estas señales y prolongar artificialmente la temporada de crecimiento.
Para evaluar este efecto, los investigadores analizaron imágenes de satélite capaces de detectar la aparición de nueva vegetación en primavera y el comienzo del cambio de color de las hojas en otoño.
Los resultados mostraron que las ciudades con políticas de mitigación presentaban un comienzo de temporada menos adelantado de lo que cabría esperar bajo niveles elevados de ALAN. También mostraron un final de temporada menos retrasado.
Entre 2004 y 2022, el comienzo de temporada en Nueva York se producía, de media, 2,1 días antes que en Newark. En 2023, la relación se invirtió y comenzó aproximadamente 2 días más tarde. Entre Washington y Filadelfia, la diferencia histórica pasó de un adelanto de 8,8 días en Washington a uno de aproximadamente 5 días.
El patrón fue todavía más marcado en otoño. Históricamente, el final de temporada en Nueva York se producía 1,6 días después que en Newark; en 2023 pasó a producirse alrededor de 8 días antes. En Washington, la diferencia frente a Filadelfia pasó de -5,6 a aproximadamente -9 días.
Como vemos, la magnitud de los cambios se situó en el orden de varios días, una diferencia aparentemente pequeña pero ecológicamente relevante. Estas variaciones pueden tener efectos en cascada sobre otros organismos. Muchos insectos, herbívoros o polinizadores sincronizan su actividad con la aparición de hojas y flores, mientras que numerosas aves y otros animales dependen también de señales estacionales para sus ciclos migratorios o reproductivos. Por este motivo, una modificación sostenida de la fenología vegetal puede terminar afectando a las relaciones entre especies dentro de los ecosistemas urbanos.
Limitaciones del estudio y futuras investigaciones
Los autores subrayan que los resultados deben interpretarse con cautela, ya que el estudio tiene un carácter exploratorio y no permite establecer una relación causal directa entre las políticas de reducción de la contaminación lumínica y los cambios observados en la fenología vegetal. El análisis se limita a dos parejas de ciudades y a una serie temporal todavía corta, mientras que la respuesta de las plantas está condicionada por múltiples factores ambientales, como la temperatura, las precipitaciones, la composición de especies, la gestión de la vegetación o los microclimas urbanos.
A estas limitaciones se suman las incertidumbres propias de las observaciones satelitales, relacionadas con las condiciones atmosféricas, la calibración del sensor, la geometría de la iluminación o las diferencias entre escenas. Además, el paso de SDGSAT-1 alrededor de las 21:00 horas puede dejar fuera medidas de reducción de iluminación que se aplican más tarde durante la noche.
Por ello, los autores señalan que serán necesarios estudios con series temporales más largas, un mayor número de ciudades, distintas regiones climáticas y observaciones complementarias para determinar con mayor precisión la relación entre las políticas de reducción de ALAN y sus posibles efectos ecológicos. También proponen combinar diferentes sensores, utilizar áreas de referencia dentro de las propias imágenes y desarrollar redes de observación capaces de caracterizar la iluminación urbana a lo largo de toda la noche. Estas futuras investigaciones permitirían comprobar si los patrones observados se mantienen en otros contextos y conocer mejor los efectos a largo plazo de la luz artificial nocturna sobre la fenología vegetal y los ecosistemas urbanos.
Puede acceder al paper completo de la investigación a través del siguiente enlace:
https://academic.oup.com/pnasnexus/article/5/8/pgag237/8750162?login=false
Fuente de imagen de portada: Unsplash
