Gli astronauti e le astronaute dell'ESA contribuiscono a mappare l'inquinamento luminoso dell'Europa dallo spazio

Negli ultimi vent'anni, gli astronauti e le astronaute sulla Stazione hanno potuto osservare come le città risplendano di più durante la notte in seguito all'introduzione di lampioni più luminosi e più efficienti dal punto di vista energetico.

Quando l'astronauta dell'ESA Samantha Cristoforetti ha osservato la Terra in orbita durante la sua recente missione Minerva, ha notato che le città brillavano più delle stelle. Dal 2003, Samantha e altri astronauti e astronaute europei hanno scattato oltre un milione di foto della Terra di notte con fotocamere digitali per dimostrare la reale portata dell'inquinamento luminoso.

Un team di ricercatori e ricercatrici europei ha elaborato le immagini e le ha confrontate nel tempo, mostrando un evidente aumento dell'inquinamento luminoso nelle aree urbane e uno spostamento verso emissioni più bianche e blu. Ciò è dovuto alla diffusione delle lampadine a diodi luminosi, o tecnologia LED.

"Vista dallo spazio, l'immagine risultante assomiglia a una scansione di un tumore o a una ragnatela fluorescente in continua crescita", spiega Alejandro Sánchez de Miguel, ricercatore presso l'Università di Exeter, nel Regno Unito. Lo studio da poco pubblicato evidenzia l'invasività delle luci notturne e i loro effetti negativi sull'ambiente.

Mentre l'Europa riduce l'intensità delle luci per risparmiare energia, gli scienziati e le scienziate avvertono che non si tratta solo di risparmiare sulla bolletta: la luminosità notturna sta alterando il ciclo notturno di esseri umani, animali e piante.

Il contributo degli astronauti e delle astronaute

Le immagini a colori scattate dalla Stazione Spaziale Internazionale sono la migliore fonte per gli scienziati e le scienziate per mappare la luce artificiale di notte. Le attuali immagini satellitari non sono adatte allo scopo perché la loro sensibilità cromatica non mostra con sufficiente qualità le emissioni a bassa lunghezza d'onda.

"Senza le immagini scattate dagli astronauti e dalle astronaute, procederemmo alla cieca per quanto riguarda l'impatto ambientale del passaggio alla tecnologia LED", afferma Alejandro. "Le foto degli astronauti e delle astronaute sono state e sempre saranno la base di partenza per le osservazioni della Terra di notte", aggiunge.

Le mappe composite notturne a colori create prima e dopo la diffusione della tecnologia di illuminazione a LED mostrano un pronunciato passaggio al bianco della luce artificiale.

I cambiamenti variano da paese a paese e riflettono i diversi sistemi e criteri di illuminazione stradale. Mentre in Italia e nel Regno Unito si è registrato un netto aumento dell'inquinamento luminoso, paesi come la Germania e l'Austria mostrano un cambiamento meno drastico nelle emissioni spettrali.

Milano è stata la prima città in Europa a convertire completamente l'illuminazione stradale in LED bianchi, mentre più della metà dell'illuminazione pubblica del Regno Unito è stata convertita all'inizio del 2019.

Il bagliore della Germania sta sempre più passando al bianco e il Paese utilizza ancora molte luci fluorescenti e a vapori di mercurio.

"Entro la fine di questo decennio, tutta l'Europa potrebbe apparire bianca dallo spazio", afferma Alejandro.

Sul lato più caldo dello spettro, il Belgio brilla di un arancione intenso grazie all'uso diffuso di lampadine al sodio a bassa pressione. Le lampadine al sodio ad alta pressione fanno sì che i Paesi Bassi emettano un bagliore dorato.

In cattiva luce

Secondo gli scienziati e le scienziate, la transizione verso le radiazioni luminose bianche e blu sta alterando i cicli notturni naturali in tutto il continente.Disturba il ritmo circadiano giorno-notte degli organismi viventi, compresi gli esseri umani, con effetti negativi sulla salute delle specie e di interi ecosistemi.

Lo studio è incentrato su tre principali ripercussioni negative: la soppressione della melatonina, la risposta fototassica di insetti e pipistrelli e la visibilità delle stelle nel cielo notturno.

"Quando accendiamo i lampioni, priviamo il nostro corpo dell'ormone della melatonina e interrompiamo il nostro ritmo naturale del sonno", spiega Alejandro.

La maggior parte degli insetti e degli animali notturni è estremamente sensibile alla luce. Non solo le falene, ma anche quasi tutte le specie di pipistrelli che popolano l'Europa vivono in regioni in cui la composizione spettrale dell'illuminazione notturna è diventata più bianca. Gli scienziati e le scienziate sostengono che questo ha un impatto diretto sulla loro capacità di muoversi e reagire a una fonte di luce, chiamata anche risposta fototassica.

Insieme ad altri animali, gli esseri umani hanno da sempre utilizzato le stelle per la navigazione. Nei tempi moderni, il peggioramento della visibilità delle stelle va oltre la geolocalizzazione e le osservazioni astronomiche. Gli scienziati e le scienziate temono che il fatto di non vedere il cielo notturno possa avere un impatto negativo sulla percezione che le persone hanno della "natura" e del posto che occupano all'interno dell'universo.

Il paradosso dell'illuminazione

Sebbene la rivoluzione dell'illuminazione a LED abbia promesso di ridurre il consumo energetico e di migliorare la visione notturna dell'uomo (e con essa il senso di sicurezza), lo studio dimostra che le emissioni complessive sono aumentate. Paradossalmente, per gli esseri umani, più l'illuminazione è economica ed efficiente, più la loro dipendenza dall'illuminazione cresce.

Il documento ipotizza l'esistenza di un "effetto rebound" nell'illuminazione per esterni, in cui l'efficienza energetica e la riduzione dei costi a essa associata fanno crescere la domanda di illuminazione e riducono i benefici in termini di efficienza. 

Le notti delle città europee, tuttavia, si stanno facendo un po' più buie. Sulla scia di una crisi energetica incombente, lo spreco di illuminazione risulta più gravoso dal punto di vista economico. Diverse città europee stanno spegnendo le luci: da Madrid a Parigi, passando per Berlino, centinaia di monumenti ed edifici pubblici non vengono più illuminati di notte.

Queste iniziative fanno tutte parte degli sforzi profusi per ridurre il consumo di energia del 15%, secondo i piani stabiliti dalla Commissione europea il mese scorso. L'obiettivo è duplice: promuovere un'economia resiliente e più autonoma in vista dell'inverno e ridurre in modo responsabile le emissioni di CO2.