La contaminación lumínica en las ondas

El pasado 23 de noviembre el Huffington Post se hizo eco del artículo publicado en la revista Science Advances en el que participa Alejandro Sánchez de Miguel, del Instituto de Astrofísica de Andalucía y colaborador de nuestro proyecto. Seguir leyendo «La contaminación lumínica en las ondas»

Llamada a la acción

 

Antonio Ordoñez, responsable de Biodiversidad Virtual de Hoyo de Manzanares y del grupo de estudio de invertebrados de este proyecto, nos pide colaboración para el muestreo:

Llamada a la acción

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LA CONTAMINACIÓN LUMÍNICA COMO AMENAZA PARA LA BIODIVERSIDAD

Franz Hölker (1), Christian Wolter (1), Elizabeth K. Perkin (1, 2) y Klement Tockner (1, 2)

(1) Instituto Leibniz de la Ecología de Aguas Dulces y Pesquería Interiores, Müggelseedamm 310, 12587 Berlín, Alemania

(2) Instituto de Biología, Universidad Libre de Berlín, 14195 Berlín, Alemania Autor para correspondencia: Franz Hölker, F. (hoelker@igb-berlin.de)

En un reciente artículo en Trends in Ecology & Evolution, Sutherland y colaboradores (1) identificaron quince problemas relativos a la conservación de la biodiversidad. Debatieron sobre las amenazas y oportunidades en un amplio abanico de cuestiones como especies invasivas, carne sintética, contaminación por nano-plata y por micro-plásticos. Reconocemos que el artículo no pretendía ser exhaustivo, pero creemos que pasaron por alto un problema emergente de gran  importancia y urgencia, como es el de la contaminación lumínica. Aunque el extendido uso de la luz artificial nocturna ha mejorado la calidad de vida de los humanos y se asocia positivamente con la seguridad, riqueza y modernidad, el rápido aumento en el mundo de la luz artificial, ha transformado fundamentalmente el paisaje nocturno durante las últimas seis décadas, tanto en cantidad (6% de aumento cada año, rango: 0-20%) como en calidad (o sea el espectro de color) (2,3). A pesar de estos significativos aumentos, los impactos de la luz artificial en la biosfera, muchos de los cuales se considerasean negativos, muy raramente preocupan.

Muchos organismos, incluyendo los humanos, han desarrollado un reloj interno molecular controlado por los ciclos naturales día-noche. Estos relojes juegan un papel clave en el metabolismo, crecimiento y comportamiento (4). Una proporción substancial de la biodiversidad global es nocturna (30% de todos los vertebrados y > 60% de todos los invertebrados (Tabla A1), y, dentro de estos organismos se ha creado un nicho de sentidos altamente desarrollados, como la visión especialmente adaptada. Los foto-receptores han estado presentes en la retina de los vertebrados desde hace más de 500 millones de años y se cree que la fase nocturna ha marcado la pronta evolución de los mamíferos. Sólo después de la extinción del dinosaurio los mamíferos se expandieron en el relativamente seguro nicho del día (5,6). Aunque desenredar 500 millones de años de reloj interno es una misión difícil, parece que, con la excepción de los anfibios, la proporción de especies nocturnas parece más grande en recientes propagaciones que en las más antiguas (Figura 1). La nocturnidad puede haber sido, por tanto, un paso importante en la evolución de los vertebrados, pero ahora está amenazada por las implicaciones imprevistas del actual uso extensivo de la luz artificial.

La contaminación lumínica amenaza la biodiversidad por los cambios en los hábitos nocturnos  (como la reproducción y la migración) de los insectos, anfibios, peces, aves, murciélagos y otros animales y puede entorpecer el desarrollo de las plantas al distorsionar sus ciclos naturales día-noche (7). Por ejemplo, muchos insectos revolotean en fuentes de luz hasta que caen (mueren) exhaustos. La contaminación lumínica puede, por tanto, dañar a los insectos al reducir el total de la biomasa y el tamaño de la población, así como cambiar la composición relativa de las poblaciones, lo que puede tener efectos en escalas superiores de la cadena alimenticia. Los peces y aves migratorias pueden confundirse por la luz artificial, dando como resultado una excesiva pérdida de energía así como la reducción de espacios para la migración, lo cual, a su vez, causa cambios fenológicos e incluso el éxito de la propia migración. Los animales que se alimentan durante la luz diurna pueden aumentar su actividad bajo iluminación artificial, aumentando la depredación sobre las especies nocturnas. Para las plantas, la luz artificial nocturna puede causar la caída prematura de o tardía de las hojas y el aumento de los periodos de crecimiento, lo cual puede afectar a la composición de la comunidad floral. Finalmente, se puede suponer que la composición genética de una población sufrirá, bajo condiciones de mayor  iluminación, selección de los individuos menos sensibles a la luz.

Además, la contaminación lumínica está  considerada un factor importante detrás de la disminución de la biodiversidad (por ejemplo, pérdida de las especies y genotipos sensibles a la luz), la regulación de los ecosistemas (la disminución de los fecundadores nocturnos como las polillas y los murciélagos) y de aspectos culturales de los ecosistemas (por ejemplo, la pérdida de valores estéticos como la visibilidad de la Vía Láctea) (2,3,8,9). A medida que el mundo aumenta su iluminación, se perderán muchas especies sensibles a la luz, especialmente en o cerca de áreas urbanas iluminadas. Sin embargo, algunas especies, particularmente aquellas de corto ciclos de reproducción, puede que se adapten a la nueva presión a través de su rápida evolución, como se describe para otras distorsiones humanas (10).

Captura
Figura 1. Porcentaje de especies nocturnas existentes en diferentes clases y órdenes de vertebrados con la excepción de los anfibios, las expansiones recintes tienen una mayor proporción de especies nocturnas que las más antiguas (11, 12) Este hecho refuerza la hipótesis de que la nocturnidad es un factor importante en la evolución de los vertebrados. Debido a que la elevada permeabilidad de los anfibios les hace más sensibles a la exposición a la luz, sus dificultades para ocupar el nicho diurno son probablemente mayores que para el resto de los vertebrados. Esta menor flexibilidad podría hacerles más vulnerables a los efectos adversos de la contaminación lumínica, que podría ser una causa de la reciente pérdida de anfibios.

En resumen, la pérdida de oscuridad tiene un impacto potencialmente importante, aunque completamente ignorado, en la biodiversidad y los sistemas naturales y sociales asociados. Por tanto, nosotros vemos una urgente necesidad en priorizar la investigación y conformar una política de desarrollo y planificación estratégica.

Agradecimientos

A Michael Monaghan y a Gernot Glöckner por sus comentarios y a Peter Kappeler y Christian Voigt por la información sobre primates y murciélagos. Este trabajo ha sido financiado por el proyecto ‘Verlust der Nacht’ (financiado por el Ministerio Federal Alemán de Educación e Investigación), Milieu (FU Berlín) y el Senatsverwaltung für Bildung, Wissenschaft und Forschung, Berlín.

Apéndice A. Información complementaria

Puede consultarse en la versión electrónica, en
doi:10.1016/j.tree.2010.09.007.

Referencias

1. Sutherland, W.J. et al. (2010) A horizon scan of global conservation issues for 2010. Trends Ecol. Evol. 25, 1–7

2. Smith, M. (2009) Time to turn off the lights. Nature 457, 27

3. Hölker, et al. (2010) The dark side of light – a transdisciplinary research agenda for light pollution policy. Ecol. Soc. 15

4. Dunlap, J.C. (1999) Molecular bases for circadian clocks. Cell 96, 271– 290

5. Menaker, M. et al. (1997) Evolution of circadian organization in vertebrates. Braz. J. Med. Biol. Res. 30, 305– 313

6. Bowmaker, J.K. (2008) Evolution of vertebrate visual pigments. Vision Res. 48, 2022–2041

7. Rich, C. and Longcore, T., eds (2006) Ecological Consequences of Artificial Night Lighting, Island Press

8. Carpenter, S.R. et al. (2009) Science for managing ecosystem services: beyond the Millennium Ecosystem Assessment. Proc. Nat. Acad. Sci. U. S. A. 106, 1305–1312

9. Potts, S.G. et al. (2010) Global pollinator declines: trends, impacts and drivers. Trends Ecol. Evol. 25, 345– 353

10. Hendry, A.P. et al. (2010) Evolutionary biology in biodiversity science, conservation, and policy: a call to action. Evolution 64, 1517–1528

11. Alfaro, M.E. et al. (2009) Nine exceptional radiations plus high turnover explain species diversity in jawed vertebrates. Proc. Nat. Acad. Sci. U. S. A. 106, 13410–13414

12. Bininda-Emonds, O.R.P. et al. (2007) The delayed rise of present-day mammals. Nature 446, 507–512

 

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doi:10.1016/j.tree.2010.09.007

Trends in Ecology and Evolution, December 2010, Vol. 25, No. 12