INQUINAMENTO LUMINOSO


Quello che abbiamo perduto


Quello che abbiamo ottenuto
L'inquinamento luminoso è in assoluto il problema maggiore con cui si deve confrontare ogni astrofilo. Le stelle nei nostri cieli stanno scomparendo giorno dopo giorno, e rischiamo di perdere uno spettacolo che ogni uomo ha potuto apprezzare fin dall'alba dei tempi. Ma le stelle sono anche il futuro verso il quale la nostra specie dovrà tendere, e non solo stiamo dimenticando una conoscenza millenaria ma stiamo anche perdendo l'anelito verso l'infinito dello spazio. Già oggi non possiamo che assistere ad un pallido riflesso di quello che era il cielo prima dell'era tecnologica, e se continuiamo di questo passo tra qualche generazione i bambini chiederanno agli adulti cosa sono le stelle. La volta stellata solleva nel nostro intimo le più profonde domande. Siamo soli nell'universo? Quale sarà il nostro destino in tutta quest'immensità? Riusciremo ad esplorare lo spazio profondo ed a compiere ciò che, per quel poco che ne sappiamo, finora nessun essere vivente è riuscito a compiere? Ma le stelle si spengono sotto la luce dei faretti dei centri commerciali, e le nostre domande con esse. Le stelle sono un patrimonio dell'umanità, in termini di bellezza e di conoscenza, e nessuno ha il diritto di sottrarcelo.

L'inquinamento luminoso mondiale: siamo messi male
Forse però stiamo correndo troppo. Domandiamoci quindi cos'è l'inquinamento luminoso. Esso non è altro che quella illuminazione artificiale di cui potremmo fare benissimo a meno. Luci artificiali superflue che rendono invisibili le luci naturali, e cioè il cielo stellato; dunque luci artificiali nocive oltretutto. Ciò avviene o per colpa di luci inutili, che non svolgono nessuna funzione razionalmente giustificabile, oppure per colpa di luci realizzate secondo criteri tecnici discubili, che invece di illuminare la terra illuminano il cielo. In entrambi i casi siamo di fronte ad uno spreco di energia e ad un atteggiamento irriguardoso verso il pianeta Terra. Un approccio logico però non può partire dal presupposto che qualsiasi luce debba essere spenta, quindi cerchiamo di capire cosa possiamo sensatamente chiedere ed ottenere, e cosa no.

Un primo profilo da affrontare riguarda l'inutilità di alcune luci. Certe luci sono utili per motivi di sicurezza urbana, altre ad esempio per valorizzare il centro storico di un paese, altre servono per la circolazione stradale. Già di molte di queste luci non se ne sentirebbe il bisogno, ma poi si notano delle luci inutili nella maniera più assoluta. Centinaia di luci di centri commerciali chiusi e con le saracinesche abbassate. Luci di persone che illuminano la loro casa come se fosse un albero di Natale per il timore irrazionale del buio o dei ladri, come se un ladro con la risoluzione di introdursi in una casa con della gente all'interno si lasciasse intimidire da una lampadina. E ancora luci che illuminano insegne pubblicitarie per stimolare la nostra smania consumistica. Campi sportivi con enormi riflettori accesi tutta la notte per illuminare partite inesistenti. Luci degli stabilimenti balneari che illuminano la spiaggia di notte. E si potrebbero fare altri milioni di esempi. Abbiamo realmente bisogno di queste luci? No, e tenerle accese denota stupidità, perchè si potrebbero risparmiare molti soldi e si potrebbe evitare l'inutile spreco di risorse energetiche, preservando al contempo il trionfo del cielo notturno.


Un secondo profilo riguarda la quantità di illuminazione. Dobbiamo proprio illuminare ogni centimetro quadrato del pianeta solo perchè siamo in grado di farlo? Certe volte assistiamo ad un'illuminazione fittissima, del tutto sovrabbondante. Quasi che si volesse cancellare la notte, trasformandola in un dì ininterrotto. Anche qui basterebbe usare un minimo di buon senso, e usare quella quantità di luce minima indispensabile ad adempiere alla relativa funzione, qualunque essa sia. Molte persone credono che maggiore illuminazione pubblica significhi maggiore sicurezza. Mi dispiace deludervi, siete vittima di un'illusione, o al limite di un retaggio istintivo ancestrale che vi dice di stare all'erta di notte. Le luci impediscono che siate rapinati, che le donne siano stuprate? No, se un criminale è intenzionato a commettere un reato lo farà comunque, anche in pieno giorno. Questo non significa spengere le città, illuminiamole piuttosto, ma con buon senso, e non guidati da irrazionali paure. D'altronde con tutte le luci accese che ci sono i crimini notturni non dovrebbero più esistere, peccato che la realtà non sia così.


Un terzo profilo riguarda la scarsa qualità dell'illuminazione. Non ci vuole molto per capire che le luci servono per illuminare le attività umane, quindi se ne deduce che dovrebbero essere puntate verso il basso. Invece spesso accade proprio l'opposto, ed una grande quantità di luce si disperde verso l'alto: un esempio tanto perfetto quanto vergognoso di inefficienza e di negligenza. Non sussistono problemi tecnici a realizzare impianti di illuminazione rispettosi del cielo notturno, solo che questa tematica è emersa solo di recente e gli impianti di illuminazione sono vecchi. Gli esempi peggiori sono anzitutto i lampioni a palla, del tutto inefficienti nell'indirizzare la luce a terra; e peggio ancora i fari puntati direttamente in cielo, ad esempio quelli delle discoteche, che potrebbero essere il simbolo dell'inquinamento luminoso e dell'ostentazione superba dell'uomo nei confronti di madre natura, per quanto sono inutili e nocivi.

Illuminazione scorretta
Illuminazione corretta
Per quanto riguarda la legislazione in materia, molte regioni si sono dotate di apposite leggi. Tuttavia c'è ancora molto da fare perchè un conto è emanare un atto legislativo, un altro è farlo rispettare. Inoltre probabilmente anche la qualità e la quantità della tutela apprestata può essere migliorata e potenziata. De iure condendo si dovrebbe sanzionare severamente l'eccesso di illuminazione e le tipologie di illuminazione che non rispettano gli standard tecnico-scientifici che consentono di ridurre al minimo l'inquinamento luminoso. Tuttavia la mia impressione è che, dato che non si è di fronte ad un argomento politicamente "caldo" e che le stelle non votano alle elezioni, per un politicante sia più semplice cavalcare l'onda della illusoria falsa sicurezza delle strade, derivante da una maggiore illuminazione, piuttosto che quella del risparmio energetico e del rispetto dell'ambiente, quando addirittura non decida di ignorare del tutto il problema. Speriamo di sbagliarsi, naturalmente. 

Ma per quanto riguarda voi, cosa mi dite? Vi dico come la penso io, poi ognuno si faccia la sua idea. Io credo che basta un piccolo gesto, spengere una luce che non ci serve realmente, e questo se ripetuto per ogni individuo significherebbe sette miliardi di luci spente. Voi pensate, anche se non è così purtroppo, che si accenda ogni stella per ogni luce che spengete; oppure pensate che il sibilo del vento è la voce del pianeta che vi ringrazia di non aver consumato energia che in fondo ed in fine non vi serviva davvero. Voi pensatelo, e trasmettetelo ai vostri figli, e questa coscienza di salvaguardare la Terra, questo traguardo culturale, si ingrosserà come un fiume in piena una generazione dopo l'altra.

Ma concretamente come facciamo a stabilire quanto è buio il cielo? Per prima cosa diciamo che quanto più il cielo è buio tante più stelle si vedranno. La luminosità delle stelle, così come sono visibili dalla terra, viene espressa in termini di magnitudine apparente . "Apparente" sta a significare che quella non è la luminosità effettiva della stella: è chiaro che una stella luminosissima che dista 100 Anni Luce da noi, qui dalla Terra è meno visibile di una stella poco luminosa che magari è distante solo 10 Anni Luce. La luminosità reale di una stella viene espressa con la magnitudine assoluta. Stiamo trattando questo argomento perchè il metodo classico per misurare quanto è buio il cielo consiste nel verificare fino a che punto riusciamo a spingerci nell'individuare stelle via via più deboli, stelle che avranno una magnitudine apparente maggiore (più una stella è debole e maggiore è la magnitudine: c'è una relazione inversa tra queste due grandezze). Le stelle visibili ad occhio nudo vanno dalla magnitudine apparente -1 fino ad arrivare alla magnitudine 6; oltre questo valore avremo bisogno di un binocolo o di un telescopio (questi valori si riferiscono ai cieli nostrani). Per osservare stelle di magnitudine 6, oltre ad una buona vista, sarà necessario che la Luna non sia presente in cielo e che - e qui ritorniamo al nostro argomento - non ci sia inquinamento luminoso. La stima ad occhio nudo della magnitudine limite può però risultare ambigua: la vista è un senso che dipende da molti fattori, ad esempio dall'età, e non è che tutti ci vediamo uguale; inoltre non tutti abbiamo la stessa esperienza nell'osservare il cielo. Quindi è possibile che a parità di condizioni un astrofilo dica che la stella più debole che riesce ad osservare è di magnitudine apparente 5,5, mentre un altro astrofilo dica che è di magnitudine 5. Per misurazioni più scientifiche, ed anche consentitemi di dire per evitare di perdere quel tempo che potrebbe essere meglio speso osservando all'oculare, al giorno d'oggi è possibile utilizzare uno strumento, lo Sky Quality Meter, abbreviato SQM. In pratica non dovrete far altro che puntarlo allo zenit ed in breve tempo otterrete una misurazione accurata della magnitudine stellare per arcosecondo quadrato. Otterrete un risultato variabile tra 17 e 22 circa: 17 è un valore da cielo urbano; 22 è un valore da un cielo assolutamente puro e non inquinato, neppure minimamente. Purtroppo cieli da 17 in Italia ce ne sono molti, mentre cieli da 22 neanche uno.  

Un astrofilo statunitense di nome John E. Bortle nel 2001 pubblicò una scala, conosciuta come Scala di Bortle, che permette agli astrofili di verificare praticamente quanto è buio il loro cielo. La scala consta di 9 livelli e si va da un cielo che non riusciamo neanche a concepire per quanto è buio, ad un cielo che purtroppo conosciamo bene a causa dell'inquinamento luminoso. Ad ogni livello della scala viene attribuito un colore indicativo che non ha alcuna correlazione con il colore del cielo notturno.
  1. Classe 1 (cielo molto scuro), nero: Visibile la luce zodiacale, gengenschein e banda zodiacale tutte visibili ad occhio nudo. La luce zodiacale appare molto luminosa e la banda zodiacale copre l'intera volta celeste. La galassia M33 è facilmente visibile ad occhio nudo. Le nubi dello Scorpione e del Sagittario generano ombre diffuse sul terreno. Ad occhio nudo la magnitudine limite è 7.6 – 8.0 (a fatica), la presenza di Giove o Venere nel cielo sembra diminuire l'adattamento dell'occhio al buio. Visibile l'airglow (debole ma evidente soprattutto nei primi 15° dall'orizzonte). Con un telescopio da 32 cm di diametro si possono vedere a fatica stelle fino alla magnitudine 17.5, mentre con un 50 cm si raggiunge magnitudo 19. Se si sta osservando da un prato circondato da alberi, il vostro telescopio, i vostri amici ed il vostro veicolo sono quasi del tutto invisibili. Questo è quanto di meglio un astrofilo possa provare nella sua vita.
  2. Classe 2 (cielo buio), grigio: Vicino all'orizzonte è possibile vedere l'airglow, M33 è facilmente visibile ad occhio nudo. La Via Lattea estiva appare ben strutturata anche ad occhio nudo, ed alcune delle sue parti più brillanti appaiono come marmo venato osservate attraverso un binocolo ordinario. La luce zodiacale è brillante e genera deboli ombre sul terreno poco prima dell'alba o subito dopo il tramonto ed il suo colore appare giallastro rispetto a quello biancastro della Via Lattea. Qualsiasi nube in cielo è visibile come uno spazio nero sovrapposto ad uno sfondo stellato. Il telescopio ed i suoi dintorni sono visibili con difficoltà tranne quando sono proiettati verso il cielo. Molti degli ammassi globulari del catalogo Messier sono visibili ad occhio nudo. Ad occhio nudo si osserva sino a magnitudine 7.1 – 7.5 mentre con un telescopio da 32 cm di diametro si può raggiungere magnitudo 16.0 o 17.0.
  3. Classe 3 (cielo rurale), blu: Si osserva un leggero inquinamento luminoso all'orizzonte. Le nubi possono apparire debolmente illuminate se basse sull'orizzonte, anche se globalmente appaiono scure. È ben visibile la complessità della Via Lattea così come gli ammassi globulari (M4, M5, M15, M22). M33 è visibile con il metodo dell'osservazione distorta. La luce zodiacale è visibile in primavera ed autunno quando si estende per 60° sopra l'orizzonte dopo il tramonto o prima dell'alba. Il colore della luce zodiacale è appena percettibile. Il telescopio è appena visibile da una distanza di 6 – 9 metri da voi. Ad occhio nudo la magnitudine limite è 6.6 – 7.0 e con un riflettore da 32 cm di diametro si può raggiungere magnitudo 16.0 .
  4. Classe 4 (cielo rurale/periferia), verde/giallo: presenza di luce diffusa e aloni luminosi intorno ai centri cittadini. La luce zodiacale è visibile ma non si alza molto sopra l'orizzonte al crepuscolo. La Via Lattea è ancora ben visibile ma perde parte delle sue strutture. M33 è difficilmente visibile se non quando la sua altezza dall'orizzonte è superiore ai 50°. Le nubi basse sull'orizzonte sono illuminate da sotto. È possibile osservare il nostro telescopio anche a notevole distanza. La massima magnitudine visibile ad occhio nudo è 6.1 – 6.5, mentre con un riflettore da 32 cm di diametro si può raggiungere magnitudo 15.5.
  5. Classe 5 (cielo di periferia), arancio: luce zodiacale appena accennata e visibile raramente nelle notti d'autunno. La Via Lattea è molto debole e a volte invisibile all'orizzonte. Le fonti di luce sono visibili nella maggior parte se non in tutte le direzioni. Le nuvole in qualunque posizione sono illuminate e appaiono più chiare del cielo stellato. La magnitudine limite è circa 5.6 – 6.0 mentre con un riflettore da 32 cm di diametro si può raggiungere magnitudo 14.5 – 15.0.
  6. Classe 6 (cielo luminoso di periferia), rosso: la luce zodiacale non è visibile neppure nelle notte migliori. La Via Lattea è visibile a tracce in direzione dello zenit. Il cielo entro un altezza di 35° è illuminato di colore bianco – grigiastro. Le nubi presenti appaiono luminose. Non avete difficoltà a trovare oculari e accessori del vostro telescopio posti sull'apposito sostegno. M33 non è visibile se non attraverso un binocolo ed M31 è appena visibile ad occhio nudo. La massima magnitudine visibile ad occhio nudo è 5.5 e con un telescopio da 32 cm di diametro si può raggiungere magnitudo 14.0 – 14.5
  7. Classe 7 (periferia/città), rosso: tutta la volta celeste ha un colore bianco – grigiastro. Sorgenti di inquinamento luminoso sono visibili in tutte le direzioni. La Via Lattea è totalmente invisibile o quasi, M44 o M31 possono essere scorte a fatica ad occhio nudo. Le nubi presenti sono molto illuminate. Anche con telescopi di dimensioni moderate gli oggetti del catalogo Messier appaiono deboli e spesso risulta difficoltoso capirne la natura. Ad occhi nudo la magnitudine limite è 5.0 mentre un riflettore da 32 cm a malapena raggiunge la magnitudine 14.
  8. Classe 8 (città), bianco: il cielo è completamente di colore bianco – grigiastro e senza difficoltà è possibile leggere i titoli dei giornali. M31 e M44 possono essere appena intraviste da un osservatore esperto nelle notte migliori e con un telescopio modesto è possibile osservare solo gli oggetti più luminosi del catalogo Messier. Alcune stelle delle costellazioni più note sono debolmente visibili o addirittura invisibili. Ad occhio nudo è possibile individuare, in condizioni ideali, solo stelle tuttalpiù di magnitudine 4.5. Il limite per un riflettore da 32 cm si abbassa a poco più di magnitudine 13.0 .
  9. Classe 9 (centro città), bianco: Tutta la volta celeste è illuminata a giorno, anche allo zenit. Molte stelle delle costellazioni più famigliari sono invisibili e costellazioni come il cancro e i pesci non si vedono affatto. A parte, forse,  le Pleiadi, non è possibile osservare nessun oggetto del catalogo Messier ad occhio nudo. Gli unici oggetti piacevolmente osservabili attraverso un telescopio sono la Luna, i pianeti, ed alcuni dei gruppi più luminosi di stelle (se si riescono a trovare). Ad occhio numero la magnitudine scende a 4.0 o inferiore.
Il Dottor Pierantonio Cinzano negli stessi anni realizzò invece delle mappe dell'inquinamento luminoso in Italia, in base a dati raccolti dai satelliti. Ad oggi costituiscono lo strumento più scientificamente attendibile che abbiamo per farci un'idea, e magari per cercare un cielo buio dove andare ad osservare. Di seguito inserirò le mappe con la relativa spiegazione. Se volete consultarle alla massima risoluzione possibile cliccate sulla mappa con il tasto destro del mouse e selezionate "visualizza immagine".

 BRILLANZA ARTIFICIALE A LIVELLO DEL MARE

"Le mappe della brillanza artificiale del cielo notturno a livello del mare sono utili per confrontare i livelli di inquinamento luminoso in atmosfera prodotti dalle varie sorgenti o presenti nelle varie aree, per determinare quelle più o meno inquinate e per identificare le porzioni di territorio più inquinanti e le maggiori sorgenti. Queste mappe intendono mostrare i livelli di inquinamento nell’atmosfera più che la visibilità delle stelle o la luminosità effettiva del cielo in un sito che è lo scopo delle mappe successive. L’aver eseguito il calcolo per il livello del mare e per atmosfera limpida standard consente di confrontare l’inquinamento di aree diverse senza essere confusi dagli effetti introdotti dall’altitudine o da variazioni nelle condizioni atmosferiche. Esse sono utili anche per determinare le aree più scure, laddove per “più scure” si intendano quelle con meno luce artificiale in atmosfera e non quelle da cui si vedono meglio le stelle, compito quest’ultimo delle mappe successive. Queste mappe non danno informazioni sulla visibilità delle stelle ma solo sulla brillanza del cielo. Tuttavia poiché le aree più popolose si trovano solitamente a livello del mare, spesso sono stati usati in prima approssimazione anche per dare un’idea della visibilità stellare o della Via Lattea. Ad esempio le aree di colore arancio approssimativamente indicano le zone in cui è molto difficile che un osservatore medio in notti limpide normali riesca a vedere la Via lattea. Il limite effettivo di invisibilità grossomodo sta tra l’arancio e il rosso (dove la brillanza artificiale è circa sei volte la  brillanza naturale di riferimento).


BRILLANZA TOTALE DEL CIELO NOTTURNO

"La mappa della brillanza totale del cielo notturno fornisce un indicazione della qualità del cielo notturno in un territorio. Essa e’ stata calcolata allo zenith tenendo conto dell’altitudine e della brillanza naturale del cielo (anch’essa funzione dell’altitudine). L’altitudine ha effetto sulla brillanza naturale del cielo, sulla brillanza artificiale e sulla estinzione della luce stellare. La brillanza naturale dipende dalla direzione di osservazione e dall’altitudine. Le aree più buie (colore bianco) sembrano leggermente più estese in questa mappa che in quella della brillanza artificiale a livello del mare. Si tratta di un effetto apparente dovuto all’ampio intervallo tra livelli diversi che non mette in evidenza le aree dove la brillanza artificiale è solo una frazione di quella naturale."


 VISIBILITÀ DELLE STELLE AD OCCHIO NUDO

"La mappa della visibilità delle stelle ad occhio nudo, ossia della magnitudine limite ad occhio nudo, indica la possibilità della popolazione di vedere stelle di una data luminosità (o magnitudine). La mappa è calcolata per lo zenith e tiene conto dell’altitudine, dell’estinzione della luce delle stelle nel suo tragitto nell’atmosfera e della capacità dell’occhio medio di distinguere sorgenti puntiformi su uno sfondo luminoso. Questa mappa, è bene precisare, non da alcuna indicazione precisa sulla luminosità del cielo o sull’inquinamento luminoso perché l’altitudine e l’estinzione della luce confondono i risultati. Ad esempio, le montagne vicino al Nord dell’immagine potrebbero sembrare non inquinate dal momento che la magnitudine limite è la stessa che si vede nelle zone non inquinate del mare all’angolo in basso a sinistra. Tuttavia l’estinzione della luce stellare è minore per un sito in quota che per un sito a livello del mare, perché la luce incontra meno particelle e molecole diffondenti nel suo più breve tragitto. Quindi la magnitudine limite aumenta con l’altitudine. In conclusione il fatto che le montagne abbiano la stessa magnitudine limite delle aree di mare non inquinate indica che le montagne sono talmente inquinate che la visibilità delle stelle in quelle zone è confrontabile a quella che si ha a livello del mare in zone non inquinate. Un numero di fattori agiscono sulle misure dell’occhio come la capacità individuali, le dimensioni individuali della pupilla, l’esperienza che fa sì che un osservatore consideri certa la visione a livelli diversi di probabilità, la durata dell’osservazione e così via. Quindi possiamo solamente predire la visibilità stellare di un osservatore medio pur tenendo conto di numerosi dettagli quali ad esempio il diametro della pupilla dell’osservatore medio che dipende dall’età, differenze di colore tra le sorgenti di laboratorio e le stelle osservate o tra lo sfondo di laboratorio e il cielo notturno, etc. La mappa mostra il centro della distribuzione statistica della magnitudine limite allo zenith per un campione di osservatori di esperienza media e capacità media, con età media di 40 anni , gli occhi adattati al buio e che osservino con entrambi gli occhi, senza usare tecniche particolari. Astrofili esperti potrebbero individuare stelle anche una magnitudine più deboli se la luminosità del cielo consente agli occhi un sufficiente adattamento al buio. Un cielo ben fruibile e che non penalizzi troppo l'osservazione astronomica è quello con magnitudine limite superiore a 5.5 mag, indicato nella mappa in blu, grigio e nero. Come si vede non esistono zone sul territorio italiano rappresentate in nero, esse si trovano su montagne poste in zone incontaminate. Anche le zone indicate in grigio e blu, con gli attuali tassi di crescita della brillanza artificiale, sono destinate a restringersi fino a sparire, a meno di sostanziali interventi legislativi correttivi."


DEGRADO DELLA VISIBILITÀ DELLE STELLE

"La mappa della perdita di magnitudine indica il decadimento della capacità di percepire le stelle da parte della popolazione. Si ottiene semplicemente facendo la differenza tra la mappa della visibilità stellare e una mappa della magnitudine limite ottenuta assumendo che l’inquinamento luminoso sia zero ovunque. A differenza della mappa della visibilità delle stelle, qui gli effetti dell’inquinamento luminoso sono chiaramente visibili anche nelle montagne. Però queste mappe sono meno utili per identificare i migliori siti osservativi. Come prima, la perdita di magnitudine è stata calcolata per un campione di osservatori di esperienza media e capacità media, con età media di 40 anni, gli occhi adattati al buio e che osservino con entrambi gli occhi. Il numero di stelle visibili si dimezza grossomodo ogni circa 0.6 magnitudini perdute."