Hay cada vez más evidencia de que algunas poblaciones de insectos han disminuido durante las últimas décadas, lo que plantea importantes preocupaciones sobre el futuro funcionamiento de los ecosistemas. De los grupos de insectos más ricos en especies, las polillas (Lepidoptera) son las mejor estudiadas, con descensos significativos de la población en diferentes partes de Europa. 

Estas polillas son muy importantes para los ecosistemas terrestres, incluso como polinizadores, presas tanto de vertebrados (por ejemplo, aves y murciélagos) como de invertebrados (por ejemplo, arañas y avispas sociales), y huéspedes de para parasitoides, y por lo tanto, se espera que estos cambios tengan consecuencias sustanciales en cascada para los ecosistemas. 

La luz artificial en la noche es una amenaza cada vez más reconocida para la biodiversidad y los procesos de los ecosistemas y recientemente se ha propuesto como un factor que puede estar impulsado esta disminución de insectos. La iluminación nocturna tiene efectos negativos de amplio alcance en los insectos a lo largo de sus ciclos de vida, incluyendo la inhibición de la actividad adulta, el aumento de la depredación y la reproducción interrumpida. Varios estudios de alto perfil han destacado los impactos de esta luz artificial en la noche en la polinización de insectos. Sin embargo, no está claro si los efectos son predominantemente impactos disruptivos en el comportamiento de los individuos o si está disminuyendo activamente las poblaciones de polinizadores e insectos en general. 

Actualmente la contaminación lumínica está aumentando a nivel mundial e invadiendo puntos calientes de la biodiversidad. Al mismo tiempo, la composición espectral de la iluminación exterior está cambiando rápidamente, y los diodos emisores de luz (LED) de amplio espectro se están convirtiendo en la tecnología incumbente debido a su mayor eficiencia energética. Se desconocen las consecuencias de este cambio, pero se predice que los LED blancos de amplio espectro tienen un mayor potencial de alteración del ecosistema, basado en las sensibilidades visuales de muchos taxones, incluidos los insectos nocturnos. Estos mismos estudios sugieren que la iluminación de espectro más estrecho (por ejemplo, lámparas de sodio, que emiten principalmente luz amarilla) puede ser menos dañina para los procesos biológicos.

Una reciente investigación ha estudiado los efectos de las luces LEDs más blancas sobre poblaciones de orugas en lugar de insectos adultos, ya que esto ofrece una comprensión más clara de los impactos de la luz artificial en la noche a nivel de población. 

Los estudios de campo realizados por el Centro Ecología e Hidrología del Reino Unido (UKCEH), la Universidad de Newcastle y Butterfly Conservation encontraron que la abundancia de orugas de polilla en setos bajo farolas LED era un 52 por ciento menor que en áreas cercanas sin iluminación. Asimismo, en comparación con los setos iluminados por iluminación de socio, se encontró una presencia de  un 41 por ciento menor.

Mientras tanto, en los márgenes de la hierba, el número de orugas de polilla cerca de los LEDs fue un tercio menor que en las áreas sin iluminación, mientras que las luces de sodio tuvieron poco efecto en la abundancia en este hábitat.

Investigación campo

El estudio evalúa los impactos de la iluminación nocturna en orugas silvestres en el sur de inglaterra comparando el hábitat directamente iluminado por farolas, con un hábitat sin iluminación.

Los sitios a analizar disponían de un alumbrado exterior con diferentes tecnologías. Las farolas se dividieron entre aquellas con tecnología LED y aquellas que disponían de lámparas de sodio de alta presión (HPS), más dos que utilizaban tecnología de sodio de baja presión (LPS) más antigua. Esto permitió a los investigadores probar tanto un efecto general de la iluminación como cualquier diferencia entre las lámparas de espectro estrecho y amplio. Los LED en los emplazamientos objetos de estudio eran todos blancos, con una variedad de temperaturas de color que iban del blanco cálido (2700K) al blanco neutro (4000K). 

Se tomaron muestras de orugas a lo largo de transectos iluminados y no iluminados para probar una diferencia debido a iluminación artificial nocturna en la abundancia local y la masa larvaria, un proxy para el desarrollo.

Asimismo, los investigadores, instalaron equipos de iluminación experimentales LED y HPS en márgenes de campo sin historial de iluminación para probar la hipótesis de que la contaminación lumínica interrumpiría el comportamiento de alimentación de las orugas nocturnas. En todos los casos, predijimos que los efectos serían más pronunciados para los LED blancos de amplio espectro, ya que las predicciones fisiológicas sugieren que estos serán más disruptivos para los procesos biológicos.

Resultados

Los resultados de la investigación, publicados recientemente en “Science Advances”, proporcionan una fuerte evidencia de que el alumbrado público afecta negativamente a la abundancia local de insectos silvestres. 

Los efectos observados del -47% en setos y -33% en márgenes de hierba fueron mucho mayores que un estudio anterior en macropolillas adultas (un cambio de -14% después de 5 años), que utilizó iluminación LED experimental, en lugar de farolas del mundo real. 

Douglas Boyes de UKCEH, que dirigió el estudio y pasó más de de 400 horas muestreando orugas a lo largo de las orillas de las carreteras en un total de 55 sitios iluminados y no iluminados en el valle del Támesis en los últimos tres años, declaró: 

“Los efectos observados en la abundancia local, el desarrollo y el comportamiento alimentario fueron más pronunciados para los LED blancos en comparación con las lámparas de sodio amarillas tradicionales. La prevalencia rápidamente creciente de luces LED, que a menudo son mucho más brillantes, ya que son tan eficientes energéticamente y baratas de operar, es probable que aumente los impactos negativos de la contaminación lumínica en los insectos. Se espera que esto tenga efectos en cadena en otras especies, incluidos insectos depredadores, erizos y aves cantoras, que necesitan encontrar cientos de orugas al día para alimentarse a sí mismas y a sus crías”. 

El Dr. Richard Fox de Butterfly Conservation, coautor del estudio, añade: “La abundancia total de polillas en Gran Bretaña ha disminuido en un tercio en los últimos 50 años. Comprender e invertir las causas de esta preocupante disminución es una prioridad para nosotros. Esta investigación proporciona una visión vital de los impactos negativos de las farolas en las poblaciones de polillas”.

Los autores sospechan que la sorprendente diferencia en la abundancia de orugas puede deberse a que las polillas hembra ponen menos huevos en hábitats iluminados por farolas, pero dicen que se necesitan más investigaciones para confirmar esto.

Asimismo, los hallazgos también parecen revelar que el número de insectos adultos atraídos por diferentes tecnologías de iluminación puede no servir como un proxy adecuado para su impacto ecológico, como a menudo se ha asumido anteriormente. Por ejemplo, un metaanálisis reciente mostró que los LED tienden a atraer un número similar de (o ligeramente menos) polillas que las lámparas de sodio; por lo tanto, se espera que los LED sean menos dañinos para las poblaciones de polillas. Sin embargo, en esta investigación los LED tenían mayores impactos que las lámparas HPS. Esto podría sugerir que el comportamiento de vuelo a la luz no es el principal mecanismo a través del cual las poblaciones de polillas se ven afectadas negativamente por la contaminación lumínica, aunque esta hipótesis requiere más información e investigación.

Conclusión

En general, el estudio demuestra cómo las farolas establecidas tienen efectos perjudiciales en los conjuntos locales de orugas. “Si bien es necesario seguir trabajando para desentrañar la importancia relativa de la contaminación lumínica para la disminución de la población de insectos (especialmente en comparación con amenazas más generalizadas, como la pérdida de hábitat y el cambio climático), los resultados muestran que la contaminación lumínica  actúa como un importante impulsor contribuyente para las poblaciones de polillas a escala local, con ramificaciones para los procesos ecosistémicos, incluida la polinización y el suministro de presas”, señalan los investigadores en el Paper. 

Con el aumento en curso en el alcance e intensidad de la contaminación lumínica a nivel mundial , se necesita más investigación para entender la mejor manera de mitigar sus efectos en los insectos a lo largo de los ciclos de vida. Los impactos que se observan en el estudio en la abundancia local, el desarrollo y el comportamiento de alimentación, fueron más pronunciados para los LED blancos en comparación con las lámparas de sodio tradicionales (por ejemplo, lámparas HPS, tonos amarillos). Esto es preocupante, dados los cambios actuales en las tecnologías de iluminación exterior hacia los LED blancos. Sin embargo, los LED se pueden modificar más fácilmente que las lámparas de sodio ajustando su intensidad (atenuación) y salida espectral (colores y filtros personalizados) ofreciendo la oportunidad de minimizar los impactos negativos en las poblaciones de insectos y los procesos de ecosistemas vinculados, a costos marginales.

“La introducción de luces LED ofrece una oportunidad para que las autoridades locales minimicen los impactos negativos de las farolas en las poblaciones de insectos a un costo marginal. Los LED se pueden modificar mucho más fácilmente que las lámparas de sodio, por ejemplo, reduciendo su intensidad a través de la atenuación y utilizando filtros para bloquear las longitudes de onda azules de la luz que son más dañinas para los insectos”, explica Boyes. 

El profesor Darren Evans de la Universidad de Newcastle, también coautor del estudio, añade: “La contaminación lumínica es una de las pocas causas de pérdida de biodiversidad que tiene soluciones fáciles. En última instancia, necesitamos un equilibrio entre la protección de la seguridad pública y la vida silvestre, garantizando que la iluminación esté bien diseñada, lejos de hábitats importantes y encendida por tiempo limitado”.