Inquinamento luminoso

Per inquinamento luminoso in senso stretto si intendono gli effetti della dispersione nel cielo notturno di luce prodotta da sorgenti artificiali, in particolare impianti di illuminazione esterna (strade, piazzali, monumenti, parchi e giardini, etc.).
Studi condotti a livello nazionale confermano le valutazioni emerse a livello internazionale: il 30 - 35% dell'energia elettrica impiegata per il funzionamento degli impianti di illuminazione esterna è inviata verso l'alto. Questo spreco di energia, quantificato in 2.500 milioni di kWh/anno, pari a circa 400 miliardi di lire, produce circa 1,2 milioni di tonnellate di CO2. Il risparmio di tale spreco equivarrebbe al beneficio apportato da una estensione forestale ad alto fusto pari a circa 200 mila ettari.
Questi dati inducono ad una nuova presa di coscienza del fenomeno, nella direzione di un più calibrato sistema di illuminazione che eviti ogni forma di spreco e di installazione dispersiva.
La Regione Toscana, analogamente ad altre realtà regionali (Lombardia, Lazio, Valle d'Aosta, Veneto, Piemonte), ha affrontato tale problematica approvando una legge finalizzata alla prevenzione dell'inquinamento luminoso e alla tutela degli osservatori astronomici, professionali e non, presenti nel territorio toscano: la Legge Regionale 21 marzo 2000, n°37.
La nuova legge fornisce indicazioni di merito relativamente alla realizzazione del Piano regolatore della illuminazione, strumento fondamentale per la limitazione della dispersione del flusso luminoso. Il piano regolatore consente non solo di ridurre l'inquinamento luminoso ma soprattutto di razionalizzare i consumi di energia elettrica. Le linee guida e i criteri applicativi della legge saranno contenuti nel Piano Regionale di Prevenzione dell'Inquinamento Luminoso (PRPIL) e nel Piano Comunale di Illuminazione Pubblica (PCIP).
L'effetto più eclatante dell'inquinamento luminoso è l'aumento della brillanza1 naturale del cielo notturno e la conseguente perdita della possibilità di percepire gli oggetti luminosi (stelle, pianeti). La capacità di vedere le stelle è infatti dovuta non solo alla capacità di rivelare la loro radiazione ma anche al contrasto tra la luminosità2 della stella e quella dello sfondo. Pertanto la brillanza del cielo è un indicatore del livello globale di inquinamento luminoso.
La misura della brillanza di un oggetto celeste di dimensioni puntiformi è espressa in magnitudini3. Magnitudine visuale, brillanza e luminosità sono legate tra loro dalle seguenti espressioni4:

mvis = 26,33 - 2,5 log10b (lm/cm2)

mvis = 12,59 - 2,5 log10b (cd/m2)

Tali relazioni ci consentono di definire la brillanza media o la luminosità del cielo limpido (nonché la frazione di stelle visibili) a partire dalla misura "visuale" della magnitudine limite (vedi tabella 1).

Mag. Lim. Visuale
Brillanza Cd m-2
Luminosità L
% stelle visibili
n° stelle sopra 30° sull'orizzonte
0.0
58.6
3.1 107
0.02%
       
1.0
31.8
1.0 107
0.1%
3
2.0
8.9
2.8 106
0.5%
10
3.0
1.7
5.4 105
1.7%
36
4.0
0.057
1.8 104
6.3%
130
4.5
3.6 10-3
1138
11.0%
230
5.0
2.0 10-3
624
19.5%
400
5.5
1.0 10-3
324
33.1%
690
6.0
4.9 10-4
155
57.5%
1200

6.5

2.1 10-4
65
100%
2100

La stima della magnitudine visuale di un sito osservativo diviene quindi un buon indicatore del grado di brillanza del cielo notturno e quindi del livello globale di inquinamento luminoso, rappresentando un valido metodo per il monitoraggio dell'inquinamento luminoso e il controllo degli effetti a medio e lungo termine dovuti all'applicazione della normativa. In attesa della definizione di una metodologia operativa valida per l'intero territorio regionale (n° e tipologia siti di misura - città, osservatori astronomici, parchi naturali, … - stelle di riferimento, condizioni standard del cielo notturno - limpido, assenza di Luna, … - n° misurazioni minime, etc.) e l'attivazione di una campagna di rilevamento che coinvolga le associazioni di astrofili in ambito regionale (la campagna viene promossa e coordinata dal C.A.A.T. - Coordinamento delle Associazioni Astrofile della Toscana), si riportano stime della magnitudine limite (media) per alcune località della Toscana (vedi tabella 2). A tal proposito si ricorda, quale termine di confronto, che per una luminosità del cielo corrispondente alla luminosità naturale (quindi con scarsi livelli di inquinamento luminoso) si trova una magnitudine limite di circa 6,5.

Sito
Comune
Provincia
Mag. Lim. Visuale (media)
Fonte
Oss. Astronomico Montagna Pistoiese, loc. Pian dei Termini
San Marcello Pistoiese
Pistoia
6,0
Gruppo Astrofili Montagna Pistoiese
Oss. Astronomico Comunale "Aronte", loc. Pian della Foiba
Massa
Massa
6,0
Gruppo Astrofili Massesi
Massa città
Massa
Massa
4,0 - 4,5
Gruppo Astrofili Massesi
Oss. Astronomico, loc. Punta Falcone
Piombino
Livorno
5,0
Associazione Astrofili di Piombino
Piombino città
Piombino
Livorno
4,5
Associazione Astrofili di Piombino
Loc. Montioni
Suvereto
Livorno
6,0
Associazione Astrofili di Piombino
Staz. Astronomica "Poggio Cardinale", loc. Siena
Siena
Siena
4,0 - 4,5
Unione Astrofili Senesi
Oss. Astronomico "Città di Siena", loc. Poggio al Vento
Siena
Siena
4,5
Unione Astrofili Senesi
Oss. Astronomico della Provincia di Siena, loc. Montarrenti
Sovicille
Siena
5,0 - 5,5
Unione Astrofili Senesi
Loc. Petriolo
Monticiano
Siena
5,5
Unione Astrofili Senesi
Staz. Astromonica ARO, loc. Guazzino
Sinalunga
Siena
4,5
Gruppo di Studio Fotografia Astronomica
Arezzo città
Arezzo
Arezzo
4,0 - 4,5
Gruppo Astrofili Aretini
Loc. Agazzi
Arezzo
Arezzo
4,5 - 5,0
Gruppo Astrofili Aretini

Alessandro Ghiandai
Gruppo Astrofili Aretini

1 La brillanza o luminanza esprime, nel caso specifico, il flusso luminoso emesso da una unità di angolo solido di cielo entro un'area unitaria perpendicolare alla direzione del flusso. La brillanza si misura in candele per metro quadrato.
2 La luminosità è definita come il flusso luminoso nel semispazio (un emisfero) da un'area unitaria di superficie irraggiante. Nel caso del cielo essa viene intesa come il flusso proveniente da un emisfero e che finisce entro un area unitaria. L'unità di misura della luminosità è il Lambert (L) che equivale ad un lumen per centimetro quadrato.
3 La magnitudine è la misura della brillanza di un oggetto celeste in scala logaritmica. Per ogni unità di magnitudine la brillanza varia di un fattore 2,5. Quindi tra una stella di 1a magnitudine e una di 6a magnitudine corrisponde una differenza di un fattore 100 di brillanza (2,55 = 100). Le più deboli stelle visibili ad occhio nudo sono di magnitudine 6,5, mentre le più brillanti raggiungono la prima, la zero o addirittura una magnitudine negativa (es. Sirio, la stella più luminosa del cielo, ha magnitudine - 1,4).
4 Garstang, R.H. 1986, Model for artificial night-sky illumination, Pub. Astron. Soc. Pacific, 98, 364-375.

Documenti utili sull'inquinamento luminoso :

  Coordinamento delle associazioni astrofile della Toscana.
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