La protezione del cielo notturno in Italia

maggio 26, 2011  |   AstronomiaNova   |     |   5 Commenti

di Fabio Falchi

Introduzione

L’inquinamento luminoso è una vera e propria forma di inquinamento ambientale che sta crescendo esponenzialmente da alcuni decenni. Una sua definizione corretta è: alterazione ad opera dell’uomo dei livelli di luce naturale presenti nell’ambiente notturno.
Anche se la luce ha solitamente un’immagine positiva, questo non significa che un suo uso a sproposito e quando dovrebbe esserci il buio non provochi serie conseguenze. La vita si è evoluta nel corso di miliardi di anni con l’alternanza del giorno e della notte. Quando questa alternanza viene meno, ottenendo quello che potrebbe essere chiamato il dì di 24 ore, i danni all’ambiente e all’uomo cominciano a manifestarsi seriamente.

Il cielo stellato, impreziosito dalla cometa Hale-Bopp (foto dell'autore).

I primi ad accorgersi del problema sono stati gli astronomi professionisti e dilettanti che si sono visti rubare uno dei più grandi spettacoli della Natura, forse il più grande e sicuramente quello che era più universale, osservabile da qualsiasi angolo del pianeta: il cielo stellato (fig. 1). Quella dovuta alla sparizione del cielo stellato è una perdita culturale senza precedenti: i giovani d’oggi non hanno la possibilità di godere della vista di quella che da sempre è stata una delle principali fonti di ispirazione per la Scienza e la cultura in genere.
Gli astronomi professionisti tentano di porre rimedio al problema trasferendo i loro grandi strumenti in alcuni tra i luoghi più remoti della Terra o in lanciando costosissimi telescopi spaziali. Tutti gli altri invece non possono più godere della bellezza del cielo, se non sottoponendosi a veri e propri viaggi alla ricerca degli ultimi cieli discretamente bui.

Abitando al centro della Val Padana, ad esempio, i siti relativamente bui, ma certamente non incontaminati, distano almeno 4-5 ore di auto. Purtroppo però a volte contribuiscono ad inquinare i nostri cieli proprio gli astronomi professionisti, come si vede bene in figura 2 dove il paraboloide dell’antenna dell’osservatorio di Medicina è illuminato da basso.

L’inquinamento luminoso, a differenza di molti altri (nucleare, chimico ecc.), sarebbe in teoria immediatamente annullabile, spegnendo tutte le luci notturne. Questo per ora non risulta socialmente ammissibile sostanzialmente perché l’uomo ha un’ancestrale paura del buio che viene mascherata da più o meno reali esigenze. Una tra le più inflazionate è quella della sicurezza. E’ opinione comune che la luce serva da deterrente contro la criminalità, ma questo non significa che sia vero. Un tempo era opinione comune che la Terra fosse piatta, non per questo lo era realmente!

Nessuno studio serio ed indipendente ha mai dimostrato che l’aumento dell’illuminazione porti ad una diminuzione della criminalità [1-3], sembrerebbe addirittura vero il contrario (Fig. 3).

Fig. 2: L’antenna dell’Osservatorio di Medicina illuminata dal basso

Fig. 3: Da La Stampa (pagina di Novara il 26-4-2000).

Danni provocati dall’inquinamento luminoso

Sono ben dimostrati, al contrario dei benefici, alcuni dei danni che l’inquinamento luminoso infligge all’ambiente e all’uomo [4-6].

Tra questi:

  • Alterazione dell’attività fotosintetica nelle piante;
  • Difficoltà di orientamento (es. uccelli migratori, falene, tartarughe, anfibi);
  • Modifiche nelle abitudini di predazione, foraggiamento e accoppiamento degli animali notturni;
  • Modifiche nella catena alimentare degli ecosistemi esposti ad inquinamento luminoso;

Tutto questo porta alla morte di singoli esemplari e al pericolo di estinzione locale e globale delle specie coinvolte;
Immissione non necessaria in atmosfera di gas serra: ogni lampada da 150 W, che per funzionare ha bisogno di energia prodotta in gran parte mediante consumo di combustibili fossili, immette in atmosfera tanto biossido di carbonio quanto ne assorbono crescendo circa 15 alberi a medio fusto;
- Alterazione dei ritmi circadiani di animali e uomo;
- Spreco energetico per illuminare dove e quando non strettamente necessario;
- Danno alla cultura, sia umanistica che scientifica: l’uomo, fin dall’antichità, ha osservato il cielo traendone fonte di ispirazione scientifica, filosofica, poetica e religiosa. Fonte che si sta inesorabilmente esaurendo;
- Danno economico: in Italia vengono annualmente spesi circa un miliardo di Euri per l’illuminazione esterna. Almeno la metà potrebbe essere risparmiata.
- Danni alla salute dell’uomo.
Gli effetti dell’inquinamento luminoso sulla nostra salute derivano principalmente dall’alterazione dei ritmi circadiani dovuti all’esposizione alla luce durante le ore notturne. Queste alterazioni possono provocare vari effetti, come disturbi del sonno e della veglia e disordini metabolici. La melatonina è fondamentale nel regolare i ritmi circadiani e l’esposizione alla luce ne sopprime o ne diminuisce la produzione. Il picco di efficacia nel sopprimere la produzione di melatonina si ha nel blu, attorno a 460 nm, come si vede in figura 4 (cortesia International Dark-Sky Association -).

fig. 4: immagine tratta dal comunicato stampa dell’International Dark-Sky Association , si vede come il picco di emissione nel blu dei LED usati per illuminazione esterna coincida proprio con la sensibilità massima del nostro corpo (‘circadian sensitivity’). E’ evidente quindi che l’uso dei LED di questo tipo va regolato.

La melatonina è anche un oncostatico e di conseguenza abbassarne il livello nel sangue può far accelerare la crescita di alcuni tipi di cancro [7-9]. Alle conseguenze dirette dovute alle basse concentrazioni di melatonina nel sangue si sommano anche altri effetti dovuti a disordini del sonno o alla sua privazione come diabete, obesità ed altri [6,10].
Come può la luce artificiale, essendo così debole rispetto a quella solare, avere effetti così grandi sulla fisiologia dell’uomo e degli animali? Il problema è che la luce artificiale è si molto più debole di quella solare, ma è anche centinaia di migliaia di volte più intensa di quella che si avrebbe di notte, in un ambiente naturale. Per la maggior parte del tempo notturno l’illuminamento dovuto alle sorgenti naturali di luce è di circa un decimillesimo di lux (o meno, quando il cielo è coperto). Solo nelle notti centrate attorno alla Luna piena si possono avere illuminamenti fino a circa 0,3 lux.

Figura 5. Apparecchi completamente schermati (i tre al centro e in alto a destra); con errata inclinazione (in alto a sinistra) e a vetro curvo non schermati (in basso a destra) di giorno (foto a sinistra) e di notte (foto a destra). I soli che non emettono luce direttamente verso l'alto sono i tre apparecchi completamente schermati e con inclinazione nulla rispetto all'orizzonte.

Le soluzioni

Analizzando in dettaglio la luminanza artificiale del cielo si trova che essa è dovuta principalmente alle emissioni dirette verso l’alto provenienti dagli apparecchi di illuminazione e, in secondo luogo, alla luce riflessa dalle superfici illuminate (strade, piazze, edifici ecc.). L’importanza preponderante delle emissioni dirette è stata ampiamente dimostrata [11-15] e per questo le migliori leggi contro l’inquinamento luminoso impongono l’uso di apparecchi completamente schermati.
Esempi di installazioni altamente inquinanti e fuorilegge non mancano però nemmeno dove leggi contro l’inquinamento luminoso sono in vigore da anni, come si può vedere in figura 6 e 7.

Fig. 6, nuove installazioni in Largo Pradella a Mantova. Apparecchi fuorilegge vengono a volte installati. Le segnalazioni degli astrofili sono necessarie per una puntuale azione di controllo.

Fig. 7: Proiettori per l’illuminazione dei monumenti che illuminano oltre le sagome degli edifici (Mantova).

Per quanto riguarda il tipo di lampade da impiegare per rendere minimo l’impatto ambientale è necessario orientarsi verso quelle con la massima efficienza e le minori emissioni nel blu: le lampade al sodio ad alta e bassa pressione.  Ultimamente, purtroppo, sta prendendo piede la moda di utilizzare ovunque lampade agli alogenuri (o ioduri) metallici o LED a luce bianca. Queste sorgenti emettono una luce ad ampio spettro, bianchissima, che inquina tutte le bande spettrali ed in particolare emettono molta luce blu che, come visto, causa la soppressione della produzione notturna della melatonina.
L’uso di queste lampade ad ampio spettro (invece di quelle al sodio con picco di emissione a 590 nm) potrebbe rendere le strade meno sicure per i guidatori oltre i 60 anni di età, come si può ben capire confrontando le curve di trasmissione della luce attraverso il cristallino mostrate in figura 8.

Fig. 8. Trasmittanza della luce nel cristallino umano in funzione della lunghezza d’onda (da Brainard, Rollag, Hanifin, 1997, J. Biol. Rhythms)

L’inquinamento luminoso inteso come luminanza artificiale del cielo si propaga, nelle notti limpide, a centinaia di chilometri dalle sorgenti. Questo comporta un cospicuo ‘effetto somma’ di tutte le sorgenti nel provocare l’aumento della luminosità del cielo in un sito.
Non è quindi più possibile allontanarsi di qualche decina di chilometri dalle città per poter tornare a godere di un cielo incontaminato.
Le mappe pubblicate dal gruppo di ricerca di Pierantonio Cinzano, di cui l’autore fa parte, mostrano come l’inquinamento luminoso permei gran parte dei territori dei paesi più sviluppati [16]. La mappa di fig.9 evidenzia come l’Italia abbia ormai ben poche zone relativamente poco inquinate (alcune zone della Sardegna, della Toscana e della Calabria).

Fig. 9: Luminanza artificiale allo zenit espressa in rapporto a quella naturale (Cinzano, Falchi, Elvidge 2001).

In tabella 1 sono riportate alcune statistiche che indicano come, ad esempio, circa la metà degli europei viva sotto un cielo talmente inquinato da nascondere la Via Lattea.

Brillanza del cielo

Nazione

> 0.11

> Bn

> 27

> B mw

Giappone

100

96

27

73

Russia

87

73

8

44

U.S.A.

99

93

30

71

Europa (E.U.)

99

90

8

51

Mondo

62

43

6

21

Brillanza del cielo

Nazione

> 0.11 > Bn > 27 > B mw
Giappone 100 96 27 73
Russia 87 73 8 44
U.S.A. 99 93 30 71
Europa (E.U.) 99 90 8 51
Mondo 62 43 6 21

Tabella 1: Percentuale della popolazione che vive sotto un cielo con luminanza artificiale maggiore di 0,11 (limite di un cielo inquinato) volte, 1 volta (Bn), 27 volte e dove l’inquinamento luminoso non permette più di osservare la Via Lattea (Bmw). (Cinzano, Falchi, Elvidge 2001).

Per porre un argine efficace nel limitare l’inquinamento luminoso è necessario adottare provvedimenti legislativi seri, che basino i loro provvedimenti sulle evidenze scientifiche e non sugli interessi di qualche singola parte. Una legge dovrebbe:

  • eliminare totalmente le emissioni dirette verso l’alto degli apparecchi (0 cd/klm a 90° e oltre)
  • limitare i livelli di luminanza ed illuminamento
  • limitare gli orari di accensione ai periodi effettivamente sfruttati
  • limitare la crescita del flusso luminoso installat(per bloccarla dopo qualche anno)

Tra le leggi che più proteggono l’ambiente notturno attualmente in vigore in Italia possiamo citare quelle delle regioni Lombardia, Emilia-Romagna, Lazio, Marche, Abruzzo, Umbria, Friuli-Venezia-Giulia, Puglia, Liguria, Molise, Sardegna e Veneto (figura 10).

Fig. 10: La mappa rappresenta la situazione delle leggi regionali contro l’inquinamento luminoso in Italia al 2010. Con i vari colori si indica l’efficacia dei parametri tecnici adottati per arginare il fenomeno.
In blu le leggi che impongono un flusso diretto nullo verso l’alto, in azzurro leggi che ammettono piccole deroghe su alcune tipologie di impianto, in giallo sono ammessi flussi verso l’alto fino al 3%, in rosso sono rappresentate le leggi senza parametri tecnici o con parametri inefficaci, in bianco le regioni senza alcuna regolamentazione. Per ogni regione è indicata la data di approvazione della legge. Mappa tratta dallo studio dell’autore Campaign of sky brightness and extinction measurements using a portable CCD camera,  Mon. Not. R. Astron. Soc. 412, 33–48 (2011), doi:10.1111/j.1365-2966.2010.17845.x

Proposta per astronomi ed astrofili

Le leggi, per quanto buone, devono però essere aiutate a funzionare, soprattutto dal lato dei controlli delle infrazioni. Gli astrofili, nella maggior parte delle regioni, si sono trovati su un piatto d’argento delle leggi contro l’inquinamento luminoso, piatto spesso gentilmente offerto da CieloBuio. In cambio però non fanno nemmeno lo sforzo di iscriversi all’associazione che ha regalato loro uno strumento così formidabile per proteggere il cielo. In figura 11 si vede come la brillanza artificiale del cielo all’osservatorio astronomico di San Benedetto Po (MN) non sia aumentata negli ultimi anni. Questo nonostante un raddoppio del flusso luminoso installato dovuto a nuovi impianti pubblici e privati e all’aumento dell’efficienza del parco lampade installato. L’atteso peggioramento dello stato del cielo non c’è stato grazie soprattutto all’efficacia delle leggi adottate e nonostante una loro applicazione solo parziale. Con un’applicazione puntuale potremmo tornare a godere di cieli che oggi non possiamo più ammirare da decenni. Per ottenere questo risultato occorre però lo sforzo congiunto di tutti gli amanti del cielo. Servono controlli capillari.
Del resto, certamente non mancano le notti nuvolose da dedicare a qualche segnalazione di impianti fuorilegge. Il compito dei controlli non può essere demandato ad altri. Dobbiamo agire in prima persona. Gli strumenti ci sono tutti, i modelli di lettera da spedire sono già pronti. Tutto praticamente è già stato fatto, serve solo che almeno una o due persone per provincia controllino l’applicazione delle leggi. Invito tutti quindi a visitare il sito di CieloBuio (www.cielobuio.org), ad iscriversi all’associazione e alla mailing list (gratuita, ovviamente) dove chi ha già esperienza sarà ben lieto di accogliere i nuovi ‘cavalieri della notte’. L’alternativa è l’inazione, la lamentela improduttiva e il continuare a veder peggiorare, di anno in anno, il nostro cielo notturno.

Fabio Falchi,

fisico, è presidente di CieloBuio e, oltre ad insegnare,
studia l’inquinamento luminoso come membro di ISTIL,
anche in collaborazione con la
National Oceanic and Atmospheric Administration e l’OPCC Cilena.

Brillanza del cielo

Nazione

> 0.11

> Bn

> 27

> B mw

Giappone

100

96

27

73

Russia

87

73

8

44

U.S.A.

99

93

30

71

Europa (E.U.)

99

90

8

51

Mondo

62

43

6

21

5 Commenti di questo articolo

  • paolo

    giugno 2nd, 2011 on 13:06

    Bravo Fabio, scrivi molto meglio di come spieghi, a parte euro con la i …
    Saluti

  • Danilo Paleari

    giugno 2nd, 2011 on 21:15

    Ancora con questa storia dell’alterazione del ritmo circadiano? Ma perchè non vi informate meglio prima di dire cose sbagliate? Perchè invece di fare i “cavalieri della notte” non riflettete un po’ sulle cose che dite, tipo quella della criminalità che aumenta con l’aumento dell’illuminazione?

  • Mario Aglieri

    giugno 15th, 2011 on 19:26

    La risposta al tuo commento è piuttosto evidente dal tuo CV: http://it.linkedin.com/in/danilopaleari

    Paura di perdere il lavoro come gli addetti al nucleare?
    A parte gli scherzi … questi attacchi li si sente da quasi 10 anni da enti, dipartimenti e associazioni di pseudo categoria piuttosto “interessate” in materia. Anche noi astrofili / astronomi / fisici siamo stanchi di sentirli, non possiamo dirvi provare ad informarvi .. ma forse meglio … provare ad essere più obiettivi e finirla di cortivare gli orticelli?

  • Fabio Falchi

    giugno 15th, 2011 on 20:09

    Egr. Sig. Paleari,
    purtroppo per l’ambiente notturno, quelli che devono informarsi meglio sono gli appartenenti al mondo dell’illuminotecnica.
    Altrimenti potrebbe arrivare il momento dei risarcimenti miliardari (in euro), come capitò all’industria del tabacco o a quella dell’amianto.
    Per i danni della luce artificiale notturna all’ambiente e alla salute un buon punto di partenza sono gli articoli A e B citati piu’ sotto.
    Per una panoramica sul rapporto luce criminalità la invito invece a leggersi gli articoli C, D ed E.

    A)Navara, K., J., Nelson, R., J., (2007) The dark side of light at night: physiological,
    epidemiological, and ecological consequences. J. Pineal Res. 43:215-224
    B)Rich, C and Longcore, T., (2004) Ecological Light Pollution, Front. Ecol. Environ.;
    2(4): 191-198
    C) Marchant PR (2004) A Demonstration that the Claim that Brighter Lighting Reduces Crime is Unfounded, The British Journal of Criminology 44, 441-447 http://bjc.oupjournals.org/cgi/content/abstract/44/3/441
    D) Marchant PR (2006) Shining a light on evidence based policy: street lighting and
    crime, Criminal Justice Matters No. 62 Uses of Research p18, The Centre for Criminal
    Justice Studies, Kings College, London
    http://www.crimeandsociety.org.uk/opus33/Marchant final.pdf
    E) Barry Clark
    OUTDOOR LIGHTING AND CRIME, PART 2:
    COUPLED GROWTH http://www.asv.org.au/lpoll/OLCpt2.zip

  • Natale

    gennaio 11th, 2012 on 17:47

    avrei voluto fotografare il cielo notturno della mia liguria per inserirlo nel mio sito, purtroppo ha ragione, il cielo è coperto dal pregresso degli uomini.Io l’ho visto nella fanciullezza e ancora oggi lo sogno!









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