Poluição luminosa urbana é um perigo para os ecossistemas marinhos
As cidades são iluminadas artificialmente para permitir que os humanos aproveitem a noite. Essa poluição luminosa significa que as estrelas quase sempre são pouco visíveis nos céus urbanos. Mas a observação reduzida das estrelas não é o único impacto da luz artificial à noite.
O desenvolvimento urbano nas áreas costeiras está cada vez mais expondo os ecossistemas marinhos à luz artificial. Esta exposição é particularmente aguda próximo de algumas das maiores cidades costeiras do mundo e pode trazer consequências fisiológicas e comportamentais para os organismos que habitam suas águas costeiras.
O Laboratório Marinho de Plymouth, onde o pesquisador Tim Smyth lidera a equipe de Biogeoquímica Marinha, publicou no ano passado um atlas de luz artificial à noite, no fundo do mar. O atlas revela que a uma profundidade de um metro, a poluição luminosa afeta 1,9 milhão km² dos mares costeiros do mundo. Isso equivale a 3,1% das zonas econômicas exclusivas globais (as áreas do oceano pertencentes às nações costeiras).
Tal pesquisa confirmou que a poluição luminosa é generalizada e em expansão. Mas a diferença entre a intensidade e os ciclos da luz natural e não natural até agora foi pouco estudada. Quantificar isso permitiria melhor compreensão do impacto das extensas costas urbanizadas na ecologia dos ecossistemas marinhos.
Em conjunto com colegas das Universidades de Plymouth e Strathclyde, a equipe quantificou a magnitude da luz natural e artificial que atinge os ecossistemas marinhos de um grupo de sete cidades costeiras com mais de dez milhões de habitantes: Tóquio, Xangai, Mumbai, Nova York, Buenos Aires, Lagos e Los Angeles.
A pesquisa mostrou que, para essas cidades, as dosagens de luz artificial à noite na superfície do mar são até seis vezes maiores que a luz da Lua. A intensidade do luar só excedeu a iluminação artificial em período de três dias a partir das luas cheias mais brilhantes.
Iluminando as águas costeiras
O modelo da equipe, que incluía entradas para luz lunar, artificial e fontes solares diurnas e crepusculares, com mudanças sazonais e de maré na distribuição de luz, foi aplicado a cada cidade ao longo de 2020. Em intervalos de 15 minutos, foi determinado a intensidade dessas fontes de luz tanto acima da superfície do mar quanto na zona entremarés. Isto se refere aos pontos da orla que são cobertos, geralmente duas vezes ao dia, pela maré.
O modelo também foi aplicado a Plymouth, cidade costeira no oeste da Inglaterra com uma população de 230 mil habitantes. Fontes de luz naturais e artificiais foram estudadas de 2001 a 2020 para capturar a variabilidade nos ciclos das marés e lunares. Esse trabalho de campo os permitiu garantir que o modelo fornecesse previsões precisas.
Em Plymouth, as dosagens de luz artificial à noite geralmente ocupam o sexto lugar em todas as cidades estudadas. A cidade tem latitude relativamente ao norte, o que significa que tem longas noites durante os meses de outono e inverno. No entanto, as luas cheias de verão em Plymouth brilham com intensidade próxima à da luz artificial porque a lua fica perto do horizonte a noite toda, com comprimento de caminho atmosférico mais longo.
Mas os ecossistemas marinhos que provavelmente serão mais afetados pela poluição luminosa são os das águas costeiras de Los Angeles, Nova York, Buenos Aires, Xangai e Mumbai. Fatores como a amplitude das marés e a clareza da água interagem com o brilho de alta intensidade da iluminação urbana artificial para impactar os ecossistemas marinhos nesses locais.
Impacto nos ecossistemas marinhos
Fontes naturais de luz à noite têm ciclos sazonais. A exposição noturna à luz tem, portanto, historicamente, dependido da Lua e de seu ciclo de crescimento, minguante e elevação no céu. As fontes de luz artificial, pelo contrário, têm posição fixa independentemente da estação e brilham com a mesma intensidade durante a noite e durante todo o ano.
Pesquisas científicas mostraram que a poluição luminosa pode mascarar o ciclo natural da Lua e afetar os organismos costeiros. Isso ocorre em variedade de escalas, desde escala hiperlocal (sob as luzes da rua) até escala regional e até global.
Organismos marinhos, incluindo recifes de corais, dependem dos ciclos de luz natural para regular seus processos fisiológicos e biológicos. Várias espécies de corais liberam simultaneamente suas células reprodutivas – chamadas gametas – em pistas do ciclo lunar.
Os principais processos de manutenção em corais, como a simbiose, também podem ser sensíveis à iluminação artificial. A simbiose descreve a estreita relação entre os dois organismos que compõem o coral.
A composição espectral da luz artificial à noite (seus componentes de luz vermelha, verde e azul) iluminando os habitats do fundo do mar também pode interromper os processos ecológicos guiados visualmente. Predadores que normalmente se alimentam durante o dia, como a gaivota-arenosa, podem ver presas que normalmente estariam camufladas à noite, como caracóis marinhos.
Iluminar ambientes costeiros também pode alterar as funções corporais de muitos animais marinhos. A exposição à luz artificial pode reduzir o sucesso reprodutivo dos peixes. E a pesquisa também descobriu que pode desorientar os filhotes de tartaruga e afetar sua capacidade de alcançar a segurança do oceano.
Algumas espécies são altamente sensíveis até mesmo a baixos níveis de luz. A migração diária do zooplâncton, parte fundamental da cadeia alimentar marinha, pode ser interrompida pela luz artificial. Pesquisas no Ártico observaram que o zooplâncton se afasta da luz de trabalho de um navio em profundidades de pelo menos 200 metros.
Medir a poluição luminosa na natureza é um desafio devido às baixas intensidades de luz encontradas. Isto é particularmente verdadeiro em profundidades maiores.
Mas superar esses desafios é essencial para facilitar melhor compreensão do impacto ecológico da poluição luminosa. Pesquisas como a nossa orientarão os biólogos em pesquisas futuras sobre o impacto da poluição luminosa nos ecossistemas marinhos. Também fornecerá aos planejadores urbanos as informações necessárias para equilibrar o desenvolvimento urbano costeiro com a proteção dos ecossistemas marinhos.
