Contaminación lumínica, todos perturbados

En la ciudad e incluso en el campo, de noche… Ya no es verdaderamente de noche. La culpa la tiene el alumbrado de las calles, es cierto, pero también los carteles publicitarios, las vitrinas, los monumentos iluminados, los estadios, las zonas comerciales, los puertos y aeropuertos, las luces de los coches, de nuestras viviendas… Si nos parecen a la vez prácticas y estéticas, todas estas fuentes de luz tienen un impacto en nosotros, seres humanos, y en los ecosistemas.

Un cielo artificial
Nueva York, 14 de agosto de 2003. Mientras que una gigantesca avería de electricidad paraliza la ciudad durante varias horas, los neoyorquinos se preparan a pasar una noche en la oscuridad completa. Llegada la noche, los servicios de emergencia reciben un número inusual de llamadas preocupadas señalando la aparición de una estela luminosa en el cielo. Rápidamente, se dieron cuenta de que trataba en realidad de la Vía láctea, la galaxia en la cual baña nuestra vieja y buena Tierra, de costumbre invisible a los ojos de los habitantes por culpa del halo de luz que tapa el cielo de la megalópolis… Es un hecho: más del 80% de la población mundial vive bajo un cielo contaminado por unas luces de origen humano. Así lo demuestra esta página web que cartográfica la evolución de la contaminación lumínica con el paso de los años (https://lighttrends.lightpollutionmap.info/). Experiméntalo : sal a dar una vuelta sobre las tres de la mañana (de verdad, hazlo), cuando la noche es más profunda. Alza los ojos. Si vives en una ciudad, no vas a ver a un cielo negro sino a una niebla gris-anaranjada, consecuencia de la dispersión en la atmósfera de las partículas lumínicas (los fotones) emitidas por nuestros alumbrados artificiales. En efecto, todas las superficies iluminadas (carretera, paredes, árboles, rocas…) reflejan una parte de la luz que reciben. La mayoría de estas superficies son llamadas “lambertianas”, es decir que difunden la luz en todas las direcciones*: es gracias a esto que nuestro ojo puede verlas.

Difusión de la luz por una superficie lambertiana
(Fuente: https://e-cours.univ-paris1.fr/modules/uved/envcal/html/rayonnement/2-rayonnement-matiere/2-3-reflexion.html)

Sin embargo, esta luz reflejada no se conforma con excitar nuestra retina. Se ve de nuevo reflejada por otras superficies, incluso por las microgotitas de agua en suspensión en el aire y por las partículas finas generadas por las actividades humanas. De allí resulta este halo luminoso perpetuo que rodea las grandes ciudades en un rayo de varios kilómetros. ¿Un cuadro ideal para pintar a la manera de Turner? Si la contaminación lumínica impide a los astrónomos aficionados y profesionales observar las estrellas, también tiene un serio impacto en nuestra salud.

Nuestro reloj biológico perturbado
Nuestras jornadas son puntuadas por diferentes procesos biológicos, y en particular la alternancia vigilia/sueño, que se repiten según un ciclo de 24 horas. Es lo que llamamos el ciclo circadiano. Este término fue compuesto a partir de las palabras latinas “circa” (alrededor de) y “dies” (día). El ciclo circadiano está coordinado principalmente gracias al reloj biológico, que encuentra su origen en el hipotálamo, una zona situada en el corazón del cerebro humano. Allí, se sitúan dos entidades llamadas “núcleos supraquiasmáticos” compuestas de varias decenas de miles de neuronas cuya actividad eléctrica conoce un ciclo de alrededor de 24 horas. En realidad, unas experiencias han demostrado que este ciclo puede variar de una persona a otra, desde 23h30 hasta 24h30. Desde entonces, existen factores externos que permiten afinar la duración del ciclo circadiano para ajustarlo a nuestras jornadas de 24 horas. Lo más importante entre ellos no es nada menos que… La luz.
En el fondo de nuestro ojo se halla la retina, membrana compuesta de fotorreceptores que son los conos, que permiten la visión de los colores, y los bastoncillos, que permiten la visión de noche en blanco y negro. Estos fotorreceptores transmiten una señal nerviosa a la corteza visual, gracias a la cual el cerebro construye una imagen mental de nuestro alrededor. Pero no es todo: los conos y los bastoncillos también se conectan a unas células especiales: las “células ganglionares a melanopsina”. Estas reaccionan a las variaciones lentas de luminosidad, y están relacionadas a los núcleos supraquiasmáticos (NSQ). Así, la luz del día activa el envío de la señal nerviosa a nuestro reloj biológico. Al contrario, cuando es de noche, esta señal se interrumpe. Gracias a este estímulo exterior, el reloj biológico es capaz de sincronizarse en 24 horas. También es por este fenómeno que nuestro cuerpo puede adaptarse en unos cuantos días a un desfase horario.

Fragmento del informe del Anses Efectos en la salud humana y en medioambiente (fauna et flor) de los diodos electroluminiscentes (LED)
La luz, procedente de la izquierda en el esquema, alcanza el fondo de la retina (a la derecha). La información emitida por los conos y los bastoncillos suben después por el intermediario de las células ganglionares hasta el cerebro.

Ya pero… Bajo cubierta de comodidad y de seguridad, todas las fuentes de luz que nos rodean cuando se hace de noche perturban a pesar de nosotros nuestro reloj interno. Si tu eres perfectamente consciente que la luz tenue en tu habitación se debe a una lámpara ubicada frente a tu ventana, tu reloj biológico, en cambio, interpreta este fenómeno como la prueba que sigue siendo de día. Y no es sin consecuencia en una hormona en particular...

El hada melatonina
Durante mucho tiempo, te han hecho creer que te quedabas dormido gracias al arenero. En realidad, se trata más bien de la hada melatonina. Esta hormona es secretada esencialmente por la glándula pineal, que recibe sus instrucciones… De los núcleos supraquiasmáticos. ¡Entonces del reloj interno! De hecho, la secreción de la melatonina tiene lugar desde la noche hasta por la mañana y conoce un pico en mitad de la noche. Esta hormona es la principal responsable del proceso del adormecimiento y, más generalmente, de la regulación del sueño. Pero su papel va mucho más allá: es la directora de orquesta de la mayoría de los ritmos biológicos durante los cuales se secretan las otras hormonas que gestionan nuestro cuerpo.
Así, la melatonina tendría una influencia en la temperatura del cuerpo, el sistema inmunitario, el apetito o también la glicemia.
Pero, y ahí está el problema, la producción de la melatonina está inhibida en cuanto la retina capta la luz. De hecho, la exposición a las fuentes de luces artificiales mientras sea de noche, al perturbar la secreción de la melatonina, puede causar perturbaciones del ritmo circadiano y provocar un riesgo incrementado de desarrollar trastornos del sueño, de la alimentación, de la inmunidad, del humor… Alcanzando incluso cánceres o depresiones. Nada muy agradable, en definitiva.

El problema de las pantallas
Las pantallas, una y otra vez las pantallas… Al contrario de las otras fuentes de contaminación lumínica, tenemos un control entero en estos objetos. ¿Pero podemos prescindir de ellos cuando cae la noche? Difícil…
Un informe del Anses (Agencia nacional de la seguridad sanitaria de la alimentación, del medioambiente y del trabajo) ha subrayado en 2018 los efectos potencialmente nefastos de los diodos electroluminiscentes (o LED) que componen las pantallas, en nuestra salud. En realidad, por su constitución, la mayoría de las LED emiten una gran proporción de luz azul. Sin embargo, las células ganglionares de melanopsina de nuestro ojo contienen… melanopsina (¿lo tenías?), una proteína fotosensible particularmente receptiva a las longitudes de ondas situadas alrededor de 480 nm: dicho de otra manera, la luz azul.
Da en el blanco: no solo las pantallas, a menudo consultadas antes de irse a dormir (televisión, celulares…) aportan una dosis de luz artificial a una hora a la cual se supone que el ojo debe estar en la oscuridad, sino también esta luz se compone de longitudes de ondas más estimulantes para nuestras células ganglionares a melanopsina. Adiós, secreción de melatonina…

Por añadidura, hoy en día, gracias a sus ventajas en término de economías de energía y de posibilidades de gestión, las LED tienen a equipar cada vez más las fuentes de luz, desde las luces de los coches hasta los faroles de las calles, pasando por los plafones de las oficinas a las bombillas domésticas. Si un alumbrado interior de tipo “blanco frío” no molesta durante el día e incluso puede tener un efecto beneficioso en la productividad, no es para nada el caso por la noche. Es por esta razón en parte que el decreto sobre los perjuicios lumínicos del 27 de diciembre de 2018 (en Francia) impone que la temperatura del color del alumbrado de las calles (para las instalaciones nuevas) no supere 3000 Kelvin (K). En efecto, cuanto más baja la temperatura de color, más baja la proporción de luz azul emitida.

Espectro electromagnético de una LED "Blanco frío" (4000 K)
Se ve claramente un pico de emisión en la parte azul. 

(Fuente: https://leclairage.fr/led/)

Comparacion de un alumbrado público de 3000 K y de 4000 K
(Fuente : https://www.cityofelgin.org/2402/LED-Street-Light-Project-Survey)

¿Qué hacer a mi escala?
A no ser que vivas lejos de toda civilización, la contaminación lumínica, que venga del exterior o del interior de tu vivienda, tiene obligatoriamente un impacto en tus noches. De manera general, es recomendable tener un contraste luminoso marcado entre el día y la noche: en otros términos, hace falta exponerse al máximo a la luz natural durante el día para poder compensar la exposición a una luz parásita por la noche. En lo que concierne la luz azul, el Anses preconiza en particular el uso de bombillas “blanco cálido” cuyo temperatura de color es inferior o igual a 3000K, para el alumbrado domestico. Para terminar, por la noche, más vale dormir en la oscuridad completa.
Todos los años, en otoño, tiene lugar el “Día de la Noche”. La última edición tuvo lugar el sábado 9 de octubre de 2021. Durante esta operación, el alumbrado público de las comunas voluntarias está en parte apagado, y unas animaciones se proponen por todas partes en Francia para sensibilizar el gran público a las consecuencias de la contaminación lumínica, en el ser humano pero también en la biodiversidad: este aspecto será objeto de un segundo artículo de Cortex en unas semanas.
En cualquier caso, la mejor de las soluciones en cuanto a la contaminación lumínica sigue siendo… apagar la luz.

*Para saber más sobre la difusión de la luz : véase el artículo de Virgile Guei (https://www.le-cortex.com/es/article/como-las-particulas-perturban-la-luz)

Fuentes:
1. Anses, Effets sur la santé humaine et sur l’environnement (faune et flore) des diodes électroluminescentes (LED), avril 2019 (https://www.anses.fr/fr/system/files/AP2014SA0253Ra.pdf)
2. Arrêté du 27 décembre 2018 relatif à la prévention, à la réduction et à la limitation des nuisances lumineuses, version en vigueur au 28 septembre 2021
3. https://www.ecologie.gouv.fr/arrete-du-27-decembre-2018-relatif-prevention-reduction-et-limitation-des-nuisances-lumineuses
4. https://www.inserm.fr/dossier/chronobiologie/
5. https://lecerveau.mcgill.ca/flash/i/i_11/i_11_cl/i_11_cl_hor/i_11_cl_hor.html
6. https://www.unistra.fr/uploads/media/CP_Melanopsine_23-06-09.pdf
7. https://www.anses.fr/fr/content/led-les-recommandations-de-l%E2%80%99anses-pour-limiter-l%E2%80%99exposition-%C3%A0-la-lumi%C3%A8re-bleue