Los seres humanos, al ser diurnos hemos buscado durante mucho tiempo formas para iluminarnos durante la noche. En la época preindustrial, la luz se generaba mediante la quema de diversos materiales, incluyendo madera, aceite e incluso pescado desecado. Y sin bien estos métodos de iluminación sin duda influenciaron el comportamiento de los animales y de la ecología a nivel local, los efectos fueron bastante limitados. Sin embargo, la invención relativamente reciente y la rápida proliferación de la luz eléctrica, ha transformado el medio nocturno en gran parte de la superficie terrestre (Longcore & Rich, 2004).
Surgió entonces el término contaminación lumínica para referirse a la alteración de la oscuridad natural durante la noche, por la introducción de la luz artificial, lo cual produce una degradación en los ecosistemas. A través de distintos estudios, se ha demostrado que la contaminación lumínica tiene efectos en el comportamiento y en las poblaciones, y se han determinado las consecuencias ecológicas provocadas por dicha contaminación. Los principales efectos son la desorientación o cambios en la orientación, y la atracción o la repulsión de los organismos a este medio lumínico alterado, que puede afectar a su vez a la búsqueda de alimento, la reproducción, la migración y la comunicación (Longcore & Rich, 2004; Horváth et al., 2009).
Alimentación
La contaminación lumínica puede tener efectos en la relación depredador-presa de algunas especies nocturnas. Por ejemplo:
La iluminación nocturna puede extender los comportamientos diurnos o crepusculares a la noche. Algunas especies diurnas son capaces de aprovechar la luz artificial, y son facultativamente nocturnos en ambientes urbanos, como por ejemplo las arañas saltadoras y algunas especies de aves y reptiles. Estos son capaces de buscar su alimento bajo luz artificial. Esto resulta beneficioso para aquellas especies que pueden explotar este nuevo nicho, pero no para sus presas (Gaston et al., 2009).
También hay estudios sobre el efecto que puede tener la luz artificial en algunos depredadores debido a una mayor concentración de presas en los focos de luz. Por ejemplo, se ha observado un aumento de algunas especies de murciélagos alrededor de las farolas de las calles, y particularmente de aquellas bombillas con una longitud de onda baja, debido a que un gran número de insectos se ven atraídas por ellas. Sin embargo, hay otras especies de murciélagos que evitan las luces, para evitar competencia con las aves (Gaston et al., 2009).
La contaminación lumínica afecta al comportamiento alimentario de muchos animales. Por ejemplo, los pequeños roedores se alimentan menos a niveles altos de iluminación, una tendencia que también presentan algunos lagomorfos, marsupuales, serpientes, murciélagos, peces, invertebrados acuáticos y otros taxones. Por eso, es posible que cambios en la iluminación provoquen cambios en la relación depredador-presa de muchas especies (Gaston et al., 2009).
Además de la alimentación, la iluminación artificial puede inducir otros comportamientos, como el canto de aves territoriales como Mimus polyglottos (Bergen & Abs, 1977) o Turdus migratorius (Miller, 2006).
Reproducción
El comportamiento reproductivo también puede verse alterado por la iluminación artificial. Por ejemplo, las ranas hembra de la especie Physalaemus pustulosus, se vuelven menos selectivas en la elección de la pareja con niveles más altos de luz, prefiriendo acoplarse rápidamente para evitar el riesgo de depredación en el apareamiento. La iluminación nocturna también puede interferir en el movimiento de las ranas desde y hacia las zonas de cría. En las aves, hay algunas evidencias que sugieren que la iluminación artificial nocturna afecta a su elección del sitio donde anidar (Longcore & Rich, 2004).
Desorientación
La constante iluminación artificial durante la noche también puede desorientar a organismos acostumbrados a realizar desplazamientos en oscuridad. El ejemplo mejor conocido es el de la desorientación de las crías de tortugas marinas, las cuales no son capaces de llegar al mar. La iluminación afecta también al comportamiento de la puesta de huevos de las tortugas adultas hembras. La luz artificial interfiere en el anidamiento, puesto que prefieren los lugares oscuros, provocando el abandono de los nidos antes de depositar los huevos. También puede interferir en su capacidad para encontrar la playa, puesto que las tortugas adultas utilizan la visión para orientarse en el mar (Witherington & Martin, 2000).
Los cambios en el nivel de luz pueden provocar alteraciones en la orientación de otros animales nocturnos. Al haber desarrollado adaptaciones anatómicas para ver en la oscuridad, un rápido aumento de la luz puede cegarlos. En el caso de las ranas, un rápido aumento en la iluminación causa una reducción en la capacidad visual y el tiempo de recuperación puede llevar desde minutos a horas. Después de haberse acostumbrado a la luz, las ranas también pueden ser atraídas hacia ella (Gaston et al., 2009).
Las aves pueden verse desorientadas por la luz y no ser capaces de dejar la zona iluminada, por lo que se ven atrapadas dentro, pudiendo chocar entre sí o contra cualquier estructura, o llegar a agotarse, siendo entonces más vulnerables ante los depredadores (Gaston et al., 2009).
Comunicación visual
La comunicación visual intra e interespecífica puede verse afectada por la iluminación artificial durante la noche. Algunas especies utilizan la luz para comunicarse, y por lo tanto son especialmente susceptibles ante la contaminación lumínica. Las luciérnagas hembras atraen a los machos hasta 45 m de distancia con destellos bioluminiscentes; la presencia de la iluminación artificial reduce la visibilidad de estas comunicaciones (Longcore & Rich, 2004).
Como efecto secundario, la iluminación artificial también podría alterar los patrones de comunicación. El aullido de los coyotes (Canis latrans) durante la luna nueva, cuando está más oscuro es una forma de comunicación necesaria ya sea para evitar la entrada de otras manadas en su territorio, o para juntarse para cazar presas más grandes. El aumento de la iluminación por causas artificiales podría eliminar este patrón de comportamiento (Longcore & Rich, 2004).
Alteración de la fotosíntesis
Las plantas, para realizar la fotosíntesis, absorben la luz (en longitudes de onda de entre 400 y 700 nm) mediante las clorofilas y carotenos. Si bien este rango abarca gran parte de las emisiones visibles que provienen de las luces artificiales, en la mayoría de los casos, el efecto que pueda tener la contaminación lumínica en la fijación neta de carbono probablemente sea insignificante. No obstante, los efectos que pudiera tener en tanto a nivel de individuo como de ecosistemas siguen siendo bastante desconocidos.
Sí se conocen efectos de la contaminación lumínica en los ecosistemas de cuevas iluminadas artificialmente. La iluminación artificial en las cuevas utilizadas como atracciones para los visitantes promueve el crecimiento de algunas comunidades de flora, completamente dependientes de la luz artificial por ser una fuente de energía muy localizada. Estas comunidades pueden incluir autótrofos tales como algas fotosintéticas, musgos y helechos que crecen en las proximidades de estas fuentes de luz, así como hongos y otros heterótrofos que aprovechan el aporte de materia orgánica de los autótrofos. Estas comunidades pueden desplazar o cambiar las cadenas tróficas de las cuevas (Gaston et al., 2013).
Ciclos circadianos y fotoperiodo
Hay tres ciclos naturales periódicos del régimen lumínico que son detectados por los organismos: el ciclo diario de día y noche, cambios estacionales en la duración del día, y cambios a lo largo del ciclo lunar. Los ciclos diarios y estacionales aportan señales que algunos organismos usan para anticipar los cambios regulares en el ambiente como la temperatura o la humedad, que siguen a los ciclos diarios y anuales.
En los ecosistemas templados y polares, los organismos utilizan con frecuencia la duración del día como una señal para iniciar eventos fenológicos como la germinación, la formación de yemas, la reproducción, la senescencia, la eclosión, la muda, el desarrollo embrionario, y la migración.
Por lo tanto, los cambios en lo que perciben como fotoperiodo debido a la iluminación artificial, tiene severas consecuencias en algunos organismos. Por ejemplo: Durante mucho tiempo se ha observado que ciertas especies de árbol de hoja caduca mantienen sus hojas durante más tiempo en otoño cuando se encuentran cerca de las farolas de la calle, y por tanto, se ven más expuestos a heladas a finales de otoño e invierno. En algunas especies de animales como lagartos y roedores, la actividad termorreguladora va en respuesta a cambios estacionales en el fotoperiodo (Gaston et al., 2013).
Riesgo de cáncer
La exposición a la luz durante la noche puede provocar distintos efectos fisiológicos debido a las variaciones en los niveles de melatonina. La melatonina influye en la regulación de la masa corporal, la tasa metabólica, o la termogénesis de algunas especies de mamíferos. También se ha visto que la interrupción de la producción de melatonina por la exposición a la luz durante la noche, aumenta el riesgo de cáncer en los trabajadores con turnos de noche. (Navarra & Nelson, 2007; Schernhammer & Schulmeister, 2004). En el caso de las mujeres, se ha demostrado que aquellas que participan en trabajos nocturnos tienen un mayor riesgo de cáncer de mama (Blask et al., 2005).
Respuesta inmunológica
La exposición de un individuo de forma crónica a la luz artificial durante las horas de noche, podría interferir en la función inmunológica. Por ejemplo la codorniz japonesa (Coturnix coturnix japonica) disminuyó su producción de anticuerpos. En los mamíferos, la exposición a la luz durante la noche redujo la actividad citotóxica de las células NK (Navarra & Nelson, 2007).
Bibliografía:
Blask, D. E., Brainard, G. C., Dauchy, R. T, Hanifin, J. P., Davidson, L. K., Krause, J. A., Sauer, L. A., Rivera-Bermudez, M. A., Dubocovich, M. L., Jasser, S. A., Lynch, D. T., Rollag, M. D. & Zalatan, F. (2005). Melatonin-depleted blood from premonopausal women exposed to lith at night stimulates growth of human breast cancer xenograft in nude rats. Cancer Res, 65: 23.
Gaston, K. J., Bennie, J., Davies, T. W. & Hopkins, J. (2013). The ecological impacts of nighttime light pollution: a mechanistic appraisal. Biological Reviews, 88: 912-927.
Horváth, G., Kriska, G., Malik, P. & Robertson, B. (2009). Polarized light pollution: a new kind of ecological photopollution. Front Ecol Environ, 7: 317-325.
Longcore, T. & Rich, C. (2004). Ecological light pollution. Front Ecol Environ, 2: 191-198.
Miller, M. W. (2006). Apparent effects of light pollution on singing behavior of American robins. The Cooper Ornithological Society, 108: 130-139.
Navarra, K. J. & Nelson, R. J. (2007). The dark side of light at night: physiological, epidemiological and ecological consequences. Journal of Pineal Research, 43: 215-224.
Schernhammer, E. & Shulmeister, K. (2004). Melatonin and cancer risk: does light at night compromise physiologic cancer protection by lowering serum melatonin levels? British Journal of Cancer, 90: 941-943.
Witherington, B. E. & Martin, R. E. (2000). Understanding, assessing, and resolving light-pollution problems on sea turtle nesting beaches. FMRI Technical Report TR-2.
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