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Revista Brasileira de Ciências Ambientais – número 54

A ILUMINAÇÃOARTIFICIAL E O

IMPACTO SOBRE OMEIO AMBIENTE

Alessandro BarghiniPesquisador do Instituto de Eletrotécnica e Energia –

IEE-USP e do Laboratório de Estudos EvolutivosHumanos – Instituto de Biologia - USP

[email protected]

Bruno de MedeiroPesquisador aluno da graduação do

Instituto de Biociência – USP

RESUMOO desenvolvimento de fontes alternativas de energia e o aumento da eficiência dos sistemas deiluminação artificial estão permitindo a difusão da iluminação artificial em áreas isoladas. Do momentoem que muitos insetos são fortemente atraídos pela iluminação artificial, são lançadas hipótesessobre as conseqüências ambientais e sanitárias da crescente difusão da iluminação artificial. Sãotambém apresentados os resultados de testes com luminárias de diferentes comprimentos de ondada radiação, indicando os meios para reduzir os impactos.

PALAVRAS-CHAVEIluminação artificial, vetores de doenças, impacto ambiental.

ABSTRACTThe development of alternative energy sources and the increase in the efficiency of artificial lightingsystems are allowing for the widespread diffusion of artificial lighting in isolated areas. Since manyinsects are strongly attracted by artificial lighting, we hereby launch hypotheses on the possibleimpact of the rising increase in the use of artificial lighting on the diffusion of diseases. Herein are alsopresented the results of attraction tests with different wavelengths of light radiation, indicating meansof minimizing impacts.

KEY WORDSLighting, insect vectors, ecological impact.

GestãoAmbiental

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INTRODUÇÃOPode parecer paradoxal – no meio de

eventos aparentemente mais gravescomo a emissão de gases de efeitoestufa, a destruição da camada deozônio, a poluição atmosférica, das águase do solo, e o desmatamentodescontrolado – falar de poluiçãoluminosa. Temos dificuldade emconsiderar a luz, tradicionalmente símbolode pureza, de segurança, de vida, maisuma fonte de contaminação doambiente.

Para um biólogo, o excesso deiluminação artificial é uma fonte objetivade perturbação dos ciclos vitais. Afinal, pormais de 3,5 bilhões de anos, a vidaevoluiu com uma alternância de períodosde luz natural e de obscuridade, e estádemonstrado que há pelo menos 3bilhões de anos os seres viventesdesenvolveram relógios biológicos paraacompanhar as variações cíclicas da luz eda obscuridade (PAIETA, 1982). Portanto,não existem dúvidas que níveis excessivosde iluminação artificial podem serextremamente prejudiciais para vidasilvestre, mas apenas nos últimos anosesse fato começou a ser percebido comclareza e tomadas providências paraminimizar esse impacto.

Naturalmente, o tema da poluiçãoluminosa não é novo na literatura e nasnormas técnicas. Com o desenvolvimentoe o uso generalizado de sistemas maiseficientes de iluminação (principalmentecom as lâmpadas à descarga quecomeçaram a difundir-se depois daSegunda Guerra Mundial), iniciou-se amanifestação de uma crescentepreocupação sobre o impacto de fluxosluminosos crescentes.1 Os primeiros amostrar interesse, e ainda hoje os maisativos no combate à poluição luminosaforam os astrônomos, os quaisperceberam que, com o aumento dailuminação artificial externa, perdia-se a

capacidade de observar o céu noturno,como declarou recentemente Oransky(2005) à revista The Scientist: “PleaseStop, You are interfering with myresearch, Lights – these must be kept toan absolute minimum. There areastronomers on the East coast of the USwho have not seen a star in years.”

Como big science significa ciência queexige grandes investimentos, osastrônomos conseguiram introduzir asprimeiras medidas restritivas ao uso dailuminação externa e ao controle dapoluição luminosa. Por essa razão forambaixadas normas específicas emdiferentes países do mundo, pelas quaisa iluminação externa é fortementecontrolada em termos de direção dapropagação do fluxo luminoso, deintensidade e de tipo de lâmpadasutilizadas, e os astrônomos do mundointeiro, reunidos na organização Dark Sky(2005), fornecem a mais ampladocumentação sobre o tema da poluiçãoluminosa. Hoje, provavelmente, aproteção dos observatórios astronômicosé a área na qual existe maior controle dailuminação artificial externa.

Paralelamente a essa preocupaçãodos astrônomos, surgiram movimentos,em muitas partes do planeta contra apoluição luminosa como elemento dedesconforto humano, e ainda hoje abatalha contra o incrementoindiscriminado da iluminação noturna,por razões apenas estéticas ougenericamente ambientais, faz parte daluta contra a poluição. Mais recentemente,sentiu-se a necessidade de criar umtermo, ao lado do termo poluiçãoluminosa genérica; Longcore e Rich(2004) propuseram utilizar-se doistermos separados: “poluição luminosaastronômica” – indicando a poluição deluzes que atrapalham a visão das estrelasou, em geral, a observação da noite – e“poluição luminosa ecológica”, com osignificado de “iluminação artificial que

exerce efeitos adversos sobre a vidasilvestre”. Bons exemplos dessapreocupação podem ser vistos no WhitePaper do Office of the Deputy PrimeMinister Britannico (1996), no relatórioLighting in the Countryside e no HealthCouncil of the Netherlands (2000), queanalisam, em detalhes, os diferentesaspectos do incremento da iluminaçãoartificial sobre a visão do céu noturno,mas também sobre o ambiente em geral.Quando observamos as fotografiasnoturnas de satélite (NASA, 2005), é fácilentender o porquê de essaspreocupações surgirem nesses doispaíses: aí, como na maioria dos paíseseuropeus, e no Japão, praticamente nãoexiste área do território nacional que sejaisenta de poluição luminosa. Essefenômeno está se expandindorapidamente, e Cinzano et al (2001)calcularam que apenas 40% dosamericanos vivem em um ambiente noqual o olho humano consegue fazer atransição de uma visão fotópica a umavisão escotópica, portanto, de um olhoacomodado à luz a um olho acomodadoao escuro. Eles também calcularam que18,7% da superfície terrestre possui umcéu noturno considerado poluído,conforme o padrão da astronomia.

Estudos nacionais e internacionaisiniciaram, portanto, a elaboração denormas técnicas de iluminação externaque, compatível com o conforto humano,fossem menos agressivas com oambiente e, ao mesmo tempo,assegurassem uma redução do consumode energia. Foram elaboradas novasregulamentações para reduzir a poluiçãoluminosa do céu noturno, a indústriadesenvolveu luminárias com controledirecional do fluxo luminoso, e em muitospaíses, começaram a ser fixados níveismáximos de iluminância, dependendo deum zoneamento rigoroso.

Se esses movimentos podem, para ocidadão comum, ser aparentemente


irônicos, e muitos consideram essasposições retrógradas e exóticas, oaprofundamento dos estudos em matériacomeçou a mostrar que os impactos dosatuais níveis de iluminação externapodem prejudicar seriamente o ambiente.

Na visão antropomórfica, ou“vertebratomórfica” do homem, asprimeiras providências se iniciaram nassituações mais evidentes de danosambientais do excesso de iluminação.

O exemplo, sem dúvida, mais famosoé a proteção da desova das tartarugasmarinhas. Nesse caso, a iluminaçãoartificial da orla exerce dois efeitosperversos: quando próxima à deposiçãodos ovos, a tartaruga marinha procurauma praia e evita as outras nas quaisexiste iluminação artificial. Portanto, ailuminação artificial exerce umfototropismo negativo. Quando daabertura do ovo, os filhotes de tartarugamarinha, se a orla for iluminada, sãoatraídos pela iluminação artificial (com umfototropismo positivo) e não se dirigemem direção ao mar, sendo expostos àação dos predadores. Essa situaçãoespecífica gerou algumas dasregulamentações estaduais e municipaismais restritivas em matéria de iluminaçãoexterna. Por exemplo, a empresa elétricada Flórida (Florida Power Company,2002) elaborou um manual deiluminação externa que minimiza oimpacto da iluminação artificial sobre astartarugas. O manual mostra, uma vezestudado o impacto da iluminação, comoé possível chegar a projetos os quais,sem reduzir, ou reduzindo ao mínimo oconforto para o homem, é possível utilizara iluminação artificial sem perturbar astartarugas. Ao contrário, no caso do Brasil,na Bahia, para proteger a desova dastartarugas marinhas foi passada a Lein. 7.034 de 13 de fevereiro 1997, a qual“proíbe uso de fonte de iluminação queocasione intensidade luminosa superiora zero lux tendo em vista proteger as

tartarugas marinhas no litoral norte”.Naturalmente, uma medida desse tipo,apesar de ser positiva para as tartarugas,pode criar um conflito muito forte para apopulação e tende a ser violada.

A proteção das tartarugas marinhas éapenas um exemplo, pode ser o maisconhecido, de normas específicas decontrole da iluminação externa paradiminuir a agressão ao meio ambiente.Outras espécies foram, porém, tema deestudo e o Aubon Institute (BOWER,2000) assinala que milhões de aves, acada ano, são vítimas de fatalidadesligadas ao excesso da iluminação artificial.No caso das aves, o excesso deiluminação noturna provoca dois gravesdanos: de um lado, as aves esbarram emfontes luminosas fortes, como faróis eantenas; de outro lado, outras áreasfortemente iluminadas acabam afetandoas rotas das aves migratórias. Sobre essestemas a literatura é, realmente, muitoampla e existem estudos muitodetalhados, como o do Ministerie vanVerkeer en Waterstaat (1999) daHolanda, e o Collision Course, financiadopelo WWF (LESLEY, 1996), e a resenhadetalhada das ocorrências realizada pelaCalifornia Energy Commission (HEBERT,REESE, 1996).

Também no caso das aves, estudosmais acurados como, por exemplo, o deJones e Francis (2003, p. 328),mostraram que, com um projeto a levarem conta o impacto sobre as aves, épossível, ao mesmo tempo, garantir asegurança da navegação, reduzir oconsumo de energia e as fatalidades comaves. Nas palavras dos autores:

“In 1989, the Long Point lighthousewas automated, with a simultaneouschange in beam characteristics the newbeam is narrower and less powerful. Thischange brought about a drasticreduction in avian mortality at thelighthouse to a mean of only 18.5 birdsper year in spring, and 9.6 in autumn

from 1990 to 2002. Our results highlightthe effectiveness of simple changes in lightsignatures in reducing avian lightattraction and mortality during migration.”

Estudos detalhados foram tambémrealizados sobre os mamíferos. Espéciescom sistema cerebral mais desenvolvido,os mamíferos registram reações maisarticuladas em relação à iluminaçãoartificial. Para muitos mamíferos, ailuminação artificial representa um sinal deocupação antrópica, portanto poderepresentar um atrativo, ou, em outroscasos, uma barreira. Especialmente paraos pequenos mamíferos, linhas contínuasde iluminação artificial, como rodovias,podem representar uma barreira quedivide o ecossistema, impedindo acirculação e acentuando a fragmentaçãodos ambientes, como mostram, porexemplo, Beier (1995) sobre o cougar,Bird et al (2004), sobre os gatosselvagens, e Sanderson et al (1998) sobreos morcegos.

Um caso à parte é representado peloefeito da iluminação artificial sobre ohomem, sem dúvida o animal maisestudado. Ao lado dos amplos estudossobre as condições de conforto visual,começam a surgir, com insistência, novosestudos sobre os danos que o excessode iluminação artificial pode ocasionar. Aárea na qual existem mais estudos é, semdúvida, a área da radiação ultravioleta B(280-320 nm) com efeitosconhecidamente mutagênicos. A legislaçãointernacional, e hoje também a nacional,está introduzindo medidas restritivasespecíficas sobre esses tipos de radiação,especialmente no que diz respeito àslâmpadas a vapor de mercúrio, a vaporesmetálicos e à halogênio, que são aslâmpadas com maior conteúdo deultravioleta. Em muitos países, surgemmedidas restritivas sobre a radiaçãoultravioleta A (320-400 mn). No meiodesses estudos, aceitos universalmentepela indústria da iluminação artificial,

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estudos mais polêmicos apontam riscosmais sutis da iluminação artificial sobre ohomem: alteração dos ciclos circadianos,dependendo do tipo de iluminação, sãoapontados sempre com maior freqüênciae surgiram, recentemente, fortes suspeitasde a iluminação artificial não-controladapoder levar a alterações profundas dometabolismo e gerar doençasdegenerativas, conforme debatido, porexemplo, por Stevens et al (2001),Stevens (2005), Schernhammer et al(2004) e Davis et al (2001).

O IMPACTO SOBRE OS INSETOSNo meio dessa produção crescente de

estudos sobre o impacto da iluminaçãoartificial sobre a vida, foram realizadosmuitos estudos de impacto sobre osinsetos; por exemplo, Verheijen (1958),Bhattacharya et al (1995), Eisenbeis et al(2000), Frank (1988) e as atas docongresso Ecological Consequences ofArtificial Night Lighting (2002), entre osseres viventes mais afetados pelailuminação artificial, mas, curiosamente,

pouco foi escrito sobre os possíveisimpactos da alteração da quantidade deinsetos sobre o resto do ecossistema. Otema pode parecer secundário; osinsetos, na visão antropocêntrica, sãoapenas uma fonte de incômodo e, se ailuminação conseguir reduzir seu número,é um ponto a favor. Os ecólogos, narealidade, são bem conscientes do roldos insetos, inclusive, como salientarambem Losey e Vaugam (2006), do roleconômico. Se analisarmos com atenção,especialmente em uma região tropical ouequatorial, o rol dos insetos pode ser vital,em sentido positivo e negativo, para oecossistema e para o homem.

O fato de a iluminação artificial exercerum poder de atração muito forte sobremuitas espécies de insetos é bemconhecido dos entomólogos, os quaisutilizam diferentes tipos de armadilhasluminosas para as coletas. Esse poder deatração pode ter duas conseqüênciasdistintas: a primeira, atrair os insetos elimitar a capacidade reprodutiva; asegunda, atrair os insetos para umaregião de impacto antrópico, acentuandoa possibilidade de difusão de epidemias.

A atração dos insetos e a limitação nacapacidade de reprodução já foramapontadas por muitos pesquisadores. Defato, muitas espécies, especialmentelepidópteros e coleópteros, são atraídascom tal ímpeto pela iluminação artificial,que, com freqüência, esbarram nela emorrem. Por outro lado, também aquelesque não são vítimas de fatalidades, tornam-se presas fáceis de predadores,principalmente morcegos, que à noitepodem ser vistos voando em volta dasluminárias. Em todos os casos, o tempoperdido circulando em volta da lumináriadiminui a capacidade de forrajamento e apossibilidade de reprodução. O caso maisfamoso é, sem dúvida, aquele relatado porDenton (1900): no começo do século 20,em Washington (EUA), as lumináriaspúblicas eram um importante lugar para ascoleções entomológicas. Atualmente, muitospoucos lepidópteros podem ser coletadosà luz dos lampiões em Washington. Nacidade de São Paulo, Rob de Góes(2004) contou, de forma divertida, aprogressiva redução dos insetos dentro dacidade com o processo de expansãourbana. Nos últimos anos nota-se umaprogressiva redução da fauna delepidópteros, e é difícil dizer se essaredução é em razão apenas aos efeitos dailuminação artificial. É provável que outrascausas concorram ao fenômeno, masindubitavelmente, a iluminação artificial éuma das causas.

Apesar de a iluminação urbana terreduzido muito a fauna de insetosnoturnos das grandes cidades, fontesintensas de iluminação podem atrairinsetos e aves até em ambientes urbanos,onde não seria de esperar-se o fenômeno.Por exemplo, em Nova York o monumentoluminoso do Marco Zero, que homenageiaas vítimas do atentado de 11 de setembro,exerce, por causa de sua potência, umaatração tão forte sobre os insetos e asaves, que os raios luminosos brilham,como pode ser visto na Figura 1, pelo

Figura1 – Nova York, fotografia noturna do monumento do Marco Zero, em homenagem às vítimas doatentado de 11 de setembroCrédito: Foto de Keith Kin Yan, http://www.overshadowed.com/mt/archives/000250.html


número de animais presentes. Ofenômeno é tão acentuado que geroupolêmica nos jornais da qual participaramleitores, o diretor da Sociedade municipalde arte, o representante da AudubonSociety e o Departamento Federal deAviação (New York Times n. 10, 12 deoutubro de 2004), discutindo apossibilidade de interromper ofuncionamento do museu (DE CANDIDO,2005).

Outro grupo de insetos dos quaisestá sendo assinalada uma progressivadiminuição é o dos lampirídeos (osconhecidos vaga-lumes). Já nos anos70 um escritor italiano, PierpaoloPasolini (1975), denunciava odesaparecimento dos vagalumes eatribuía o fenômeno à corrupção dogoverno. Retirando a discussão política,pode ser notado que a diminuição devagalume corresponde exatamente aoinício do período de difusão em largaescala, na Itália, das luminárias a vaporde mercúrio e da iluminação públicaextra-urbana. Como notou opesquisador brasileiro Vadim Viviani(2001), os vagalumes utilizam a emissãoda luz como meio de comunicação ecomeçam a piscar apenas quando onível de luminância do ambiente éinferior a 0,5 lux (portanto, quando amensagem tem potencial de serrecebida por conspecífico). Parece,portanto, razoável pensar que, com oaumento da iluminação pública, osvagalumes acabaram diminuindo naItália nos anos 70. O fenômeno dadiminuição, foi por outro lado,assinalado pelo próprio Vadim Viviani(2001) no Brasil, o qual notou umadiminuição no número de indivíduosobservados no arco de 30 anos, naregião de Campinas (fortementeurbanizada), e uma aparenteestabilidade no número desses insetosna reserva natural de Boracéia, longe dequalquer centro urbano.

A redução da população de insetos,especialmente dotados de potenciaispolinizadores, pode exercerconseqüências graves em ambientetropical. Diferente do ambiente de climatemperado, no qual o número deespécies de polinizadores é limitado, e,em muitas espécies vegetais, apolinização é propiciada pelo vento, noclima tropical e equatorial o número depolinizadores aumentaproporcionalmente ao número deespécies vegetais. Como destacado deforma sintética por Janzen (1975), emmuitos casos se verifica uma verdadeiraco-evolução, pela qual apenas umpolinizador assegura a reprodução deuma espécie vegetal. Por outro lado, umrecente estudo de Vamosi et al (2006)mostra como, nos hot spots, regiões demaior biodiversidade, a competição dasplantas para polinizadores representa amaior ameaça à biodiversidade. Comoconseqüência da redução do númerode insetos, portanto, poderá verificar-seuma redução de espécies vegetais. Essefenômeno é especialmente grave emregiões de fragmentos de vegetaçãonativa, como nos estados com maiordensidade demográfica – São Paulo, Riode Janeiro, Paraná, onde todo oecossistema vegetal pode ser colocadoem perigo, mas pode ser significativotambém, em outras áreas do Brasil, coma menor densidade demográfica, nasquais existam, porém, formasacentuadas de endemismos. Osignificado das interações entre insetos eplantas e o perigo do desaparecimentode espécies de insetos é bem destacadapor Brown e Gifford (2004), e porOliveira e Gibbs (2004). Analisandoesses aspectos, é importante lembrarque o efeito de atração dos insetos, porparte da iluminação artificial, é um efeitoa distância e alguns pesquisadoresapontam: mariposas chegam a seratraídas até de 2-3 km de distância.

Também admitindo essa estimativa sermuito elevada, Janzen (1983) afirmaque uma lâmpada pode atrair a umadistância de pelo menos 500 metros.Trata-se de um valor elevado, sepensarmos no tamanho dosfragmentos. Nos EUA Albers e Duriscoe(2001) estimam que 20% do territórionacional se encontra sob a influência de150 metros de iluminação externa; seestendermos o efeito a 500 metros, aárea será maior. Curiosamente, em umartigo publicado no mesmo número darevista da fundação George Wrightdedicado ao problema da poluiçãoluminosa, Duriscoe (2001) destacaapenas o aspecto visual da poluiçãoluminosa nos parques e nas reservas, enão o efeito sobre a biodiversidade.

EFEITO SOBRE OS VETORES DEDOENÇASUma situação diferente se apresenta

por outras espécies, especialmente poraquelas de interesse médico. Nesse casodeparamos com dois comportamentosdistintos: entre os insetos a amplo raiode vôo e insetos com menormobilidade.

Nos insetos de amplo raio decirculação, como, por exemplo, osculicídeos, a iluminação artificial exerceuma forte atração a distância, mas osinsetos, como salientam Clements(1999) e Service (1993), não chegam aesbarrar na luminária e apenas circulamem volta dela. Nesse caso, chegando aum ambiente antrópico, o inseto podeser atirado pelo cheiro e picar,transmitindo possíveis doenças. Umexemplo do amplo raio de circulaçãoverifiquei no município de Mucajaí(Roraima), onde anofelinos visitavam acidade, apesar de ter os criadouros amais de um quilometro de distância. É

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provável que a iluminação a vapores demercúrio exercesse um elementoadicional de atração. Acentuando aatração a distância, a iluminação artificialpode ampliar a área de influência parainstauração de epidemias. Por outrolado, com a eletrificação em áreasisoladas, na impossibilidade de pulverizarem um amplo raio, corre-se o risco deexpor as populações locais a surtos deepidemias conhecidas e desconhecidas.A região tropical é, conforme relatado,entre outros, por Travasso et al (1998),o maior reservatório de arbovírus e ailuminação artificial pode ser mais umelemento antrópico que concorre nainstauração de novas doenças(BARGHINI et al 2004).

Em outros insetos com mobilidademenor, como os flebótomos e osbarbeiros, a iluminação artificial podegerar situações mais sutis: o inseto nãoé atraído diretamente até as luminárias,portanto não pode ser capturado emarmadilhas próximas a elas, mas podeser atraído pelo cone luminoso. No casodos flebótomos, uma pesquisadora, DosSantos (2001), escreveu, recentemente,que luminárias de luz branca, quandose encontram a menos de 50 metrosde um ambiente silvestre, podemrepresentar perigo para difusão daleishmaniose.

O caso do mal de Chagas é exemplarno que diz respeito à possibilidade deinstauração de epidemias com influênciaparcial da iluminação artificial. Otripanosoma Cruzi é uma doença pré-colombiana, difundida em grande parteda América Latina com elevadaconcentração na região andina, umapresença no planalto central epraticamente ausente na regiãoamazônica. As justificativas dessadiferente concentração da doença emépoca pré-colombiana são bastanteevidentes. Na região andina, a criação deanimais domésticos (o cui e o llama) e

o tipo de cobertura das casas facilitarama domiciliação do vetor, e a doença setornou endêmica. No planalto central,especialmente após a época colombiana,as casas de adobe e as coberturas desapé facilitaram a instauração daepidemia. Diferente dessas duassituações, na região amazônica, comodestacado por Coimbra (1988), apesarde existir o patógeno e sete potenciaisvetores, o mal de Chagas não seinstaurou até a época recente. Esseelemento foi destacado por Coimbracomo uma das argumentações pelasquais não existiram sociedades estáveisna região: o processo contínuo dedeslocamento das aldeias não permitiu adomiciliação do vetor.

Em tempos recentes começaram aregistrar-se casos de mal de Chagas,esporádico em diversas regiões daAmazônia, e a surgir a suspeita de omecanismo de transmissão poder serdiferente daquele tradicionalmenteconhecido, no qual o barbeiro podia serencontrado no domicílio. Em algunscasos, confirmados recentemente, atransmissão se verificou, provavelmente,pela ingestão do próprio vetor,esmagado, ou pelas fezes do mesmo,encontradas em alimentos, como ofruto do açaí (Euterpe precatoria) e acana-de-açúcar, triturados paraprodução do suco, conforme relatadopor Geraque (2005).

Ao lado desse meio de transmissão,está sendo assinalado sempre commaior freqüência um meio detransmissão diferente, no qual o vetornão é encontrado no domicílio, masapenas na região peridomiciliar.Aparentemente, o vetor seria atraídoquando não disponíveis outros animaisde sangue quente para parasitar, pelailuminação artificial até o domicílio, ondeparasitariam humanos. Essa hipótese, jálançada por Bertram (1971), encontraum renovado interesse entre os

pesquisadores latino-americanos, naVenezuela, por Feliciangeli (2002); noBrasil, por diferentes pesquisadores,como Teixeira et al (2001); por fim, naReunião Internacional sobre Vigilância ePrevenção da Doença de Chagas naAmazônia, mantida esse ano, ospesquisadores Roja, Vinhaes eRodriguez (2005) colocaram ailuminação artificial entre os elementosos quais, potencialmente, podem afetara transmissão da doença.

Evidentemente, esses elementosinduzem a refletir seriamente sobre operigo de uma difusão não-controladada iluminação externa pública e privadasem estudos mais aprofundados sobreo impacto ambiental.

MÉTODOS DE PREVENÇÃOO caso das tartarugas marinhas e das

aves são exemplos claros de como épossível, conhecendo a biologia daespécie, minimizar o impacto dailuminação artificial. Conhecendo quaiselementos provocam o impacto, comointensidade luminosa, comprimento deonda, direção do feixe luminoso, épossível tentar controlar essas variáveis ereduzir o impacto.

Apesar da complexidade do tema,existem diferentes meios de minimizar oimpacto. Naturalmente, em primeirolugar, trata-se de usar fluxos luminososmínimos, compativelmente com asnecessidades das tarefas a seremrealizadas, e limitar, ao máximo, apropagação da radiação luminosa emáreas nas quais ela não é necessária.

Isso significa, em primeiro lugar, utilizarluminárias com fluxo luminosocontrolado, que não desprendam luzonde esta não é necessária, conformemostra a Figura 2 (NEMA, 2002). Oconceito de luminária total cutoff, ouluminária na qual não exista dispersão


do fluxo luminoso 90º acima do nadirrepresenta, provavelmente, o primeiropasso para um controle melhor do fluxoluminoso. No Brasil, a obrigatoriedade deluminária não cutoff está em fase deimplementação na ABNT, e já é adotadapor alguns municípios, como o de SãoPaulo. Sistemas mais avançados, commaior controle do fluxo, estão sendodesenvolvidos em outros países,especialmente em áreas de proteçãoambiental, por exemplo, na iluminaçãoda orla marítima da Flórida(WITHERINGTON; MARTIN, 1996), emlugares de deposição das tartarugas –Figura 3.

Essas providências, a reduziremsensivelmente a poluição luminosaastronômica, são idôneas também parapropiciar um menor impacto ambiental, eeliminam o desperdício de energiaverificada todas as vezes que o fluxoluminoso não é dirigido onde não éestritamente necessário (INTERNATIONALDARK SKY, 2002; IESNA, 1999).

A segunda medida importante é aregulagem da intensidade luminosa. Como aumento da eficiência das lâmpadas, aquantidade de iluminação artificial públicae privada cresceu enormemente. Apenas Figura 2 – Luminárias cutoff e não cutoff: Representação gráfica da difusão da radiação e modelos de

luminárias

Luminária inadequada:o poste alto e a falta de anteparopermitem a difusão da radiaçãoluminosa em área ampla, inclusivedesperdiçando energia. No caso deinsetos, eles podem ser atraídos delonge

Luminária melhor:a colocação de anteparo evita a difusãoda radiação no ambiente, limitando,dessa forma, o impacto da atração, quepermanece limitada ao cone no qualse registra a propagação do fluxoluminoso

Luminária muito melhor:a orientação do fluxo luminoso,cobrindo apenas a região de interesse,reduz ainda mais o efeito sobre oambiente e proporciona uma maiorredução do consumo de energia. Umaspecto importante: é possível excluirseletivamente da difusão do fluxoluminoso áreas críticas

Luminária excelente:reduzindo a altura do poste edirecionando o fluxo luminoso, essetipo de luminária consegue minimizaro impacto. Em alguns países estásendo estudada a possibilidade deutilizar localmente LEDs a alta eficiênciae com luz concentrada, utilizada comobaliza

Figura 3 – Controle do fluxo luminoso para proteção das tartarugas marinhas

Dependendo do projeto de iluminação, a luz pode difundir-se mais ou menos no ambiente. Esses exemplos, extraídos das práticas recomendadas pela Florida PowerCompany, para defesa das tartarugas, mostram bem o impacto de diferentes projetos. É claro que, dependendo da finalidade e da espécie a ser protegida, as soluções podemser diferentesFonte: Witherington e Martin (1996, 56)

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para se ter uma idéia, Fouquet e Pearson(2006) estimam que, na Inglaterra, entre1800 e hoje, a quantidade de iluminaçãoartificial utilizada per capita aumentou25.000 vezes. Apesar de existir uma fortevariação do consumo entre diferentespaíses, esse aumento é da mesmaordem de grandeza em praticamente omundo todo, já que depende, emgrande parte, de um enorme aumentoda eficiência na geração de luz,abandonando o sistema de queima eutilizando sistemas sempre mais eficientesde geração da luz. Não necessariamentefluxos de iluminação artificial representamum maior conforto visual e até, emmuitos casos, níveis elevados deiluminação pública geram ofuscamento edesconforto. De fato, em ambientesintrinsecamente obscuros, como áreasrurais ou pequenos aglomerados decasas, o excesso de iluminação acabaprejudicando a percepção do entorno,criando zonas de sombra nas quais nãoexiste percepção visual. Para contornaresse problema, a Comissão Internacionalde Iluminação (CIE) já recomendou, em1999, que os regulamentos deiluminação pública definissem níveismáximos de iluminação, dependendo deuma divisão do território em quatrozonas, e, em 2003 (CIE, 2003), publicouum guia para limitar os efeitos obstrutivosda iluminação artificial, definindo quatrozonas de iluminação ou lightingenvironment:

A recomendação da CIE, apesar derelativamente genérica, é, em primeirolugar, orientada a assegurar um maiorconforto visual e evitar um aumento

não-necessário da iluminação pública.Ela possui, por outro lado, um profundosignificado ambiental. Em primeiro lugar,porque evita um desperdício inútil deenergia elétrica. Em segundo lugar,porque o zoneamento permitedimensionar melhor a problemática deprojeto, oferecendo indicações objetivassobre os fluxos luminosos a seremadotados em diferentes áreas.

O critério do zoneamento dailuminação externa é, hoje, adotado emdiferentes países de forma mais oumenos rigorosa, e representa umprimeiro passo para uso da iluminaçãomais compatível com o ambiente. Paísescomo a Austrália e a Nova Zelândiaadotaram o critério em todo o territórionacional, e muitas regiões ou prefeituraselaboraram regulamentos de iluminaçãoexterna a levarem em conta a poluiçãoluminosa, astronômica e ambiental.

A Califórnia, com o novo regulamentode eficiência energética da CaliforniaEnergy Commission (2004), em vigor apartir de 1 de outubro 2005, fixarigorosamente as zonas de iluminaçãocom base nos dados de densidadedemográfica da população, levantadosno censo 2000, e prescreve potênciasmáximas por metro quadradodependendo do zoneamento. Apesar deo regulamento ser orientadofundamentalmente à poupançaenergética, ele representa umaimportante contribuição a um uso maisapropriado da iluminação externatambém do ponto de vista ambiental.Fato importante, o regulamento não dizrespeito apenas à iluminação pública,

mas prescreve potências máximas parailuminação externa também em espaçosprivados, e chega a proibir, na zona 1,com regiões intrinsecamente obscuras,uma série de fontes de iluminação, comoa de prédios, publicidades luminosas eluzes decorativas. Assim, a potênciamáxima por metro quadrado permitidavaria, em média, de 1 a 4 entre ozoneamento das regiões periféricas e asregiões urbanas centrais, mantendo umrigoroso controle dos fluxos luminososutilizados nos diferentes ambientes(CALIFORNIA ENERGY COMMISSION,2004, Section 147, Tables 147-A-B-C, p.112-117).

O terceiro ponto a ser levado emconta é o espectro de irradiância da fontede iluminação artificial. De fato, a respostada vida aos diferentes comprimentos deonda eletromagnética é espécie específicae, se o homem possui uma percepçãovisual entre 400 e 700 nanômetros, ouentre 380 nm e 760 nm, comosustentam alguns, a sensibilidade deoutras espécies pode ser profundamentediferente, como mostra a comparação dasensibilidade humana com a sensibilidadedo olho dos insetos, na Figura 4. O fato éespecialmente importante na iluminaçãoexterna porque percebemos apenas aparcela da radiação emitida pelossistemas de iluminação entre esses doiscomprimentos de onda, enquanto outrasespécies podem perceber uma parcelamuito mais ampla e interpretar essapercepção de forma diferente da nossa.Aves, insetos, tartarugas marinhas (emuitos peixes) possuem umasensibilidade na banda da radiaçãoultravioleta A (entre 320 e 400 nm), eesses comprimentos de onda possuemum significado específico, sendofortemente atrativos.

Seria complexo discutir, em detalhes, asrazões da atratividade de muitas espéciespara radiação ultravioleta. Aqui é suficienteindicar que razões filogenéticas mostram

Zona Ambiente Nível de iluminação Exemplos

E1 Natural Intrinsecamente obscuro Parques nacionais ou sítios protegidos

E2 Rural Baixa iluminação local Áreas industriais ou residenciais

E3 Suburbano Média iluminação local Áreas suburbanas

E4 Urbano Alta iluminação local Centros urbanos e áreas comerciais


que a sensibilidade à radiação ultravioletaé, provavelmente, a sensibilidadeoriginária das proteínas as quaisconvertem a radiação luminosa em sinalneuronal. O próprio homem, apesar denão perceber a radiação ultravioleta,possui rodopsinas que registram ummáximo em 437 nm. As rodopsinascontinuam sensíveis até 380 nm; o sinalda ultravioleta não é percebido apenasporque é filtrado pela córnea, pelohumor vítreo e pela macula lutea, emum processo no qual, conforme relatamKrinsky et al (2003), possui um alto valorde proteção. A radiação ultravioleta é, emcerto sentido, uma mensagem não-viesada: possui um nível energético anão permitir que o sinal seja confundidocom a agitação térmica molecular (STILES,1948).

O controle da irradiância na radiaçãoultravioleta, portanto, seria ummecanismo importante no controle dapoluição luminosa, especialmente emrelação aos insetos. Como é amplamenteconhecido, o olho dos insetos é bemdiferente do olho humano. Em primeirolugar, é um olho composto, formado deum número variável de ommatídios;portanto, a formação da imagem éprofundamente diferente da nossa. Emsegundo lugar, a sensibilidade cromáticaverificada em diferentes comprimentos deonda, enquanto a faixa do visível dohomem está compreendida entre 400 e700 nanômetros (da violeta aovermelho), a sensibilidade dos insetos ébastante variável, dependendo do táxonou até da espécie, mas se inicia naultravioleta (entre 320 e 370nanômetros). O controle da emissão nafaixa da ultravioleta pode, assim,minimizar a atração dos insetos. Asfiguras 4 e 5 mostram respectivamente airradiância das lâmpadas a vapor demercúrio e a vapor de sódio, e asensibilidade visual por comprimento deondas do homen e dos insetos.

A comparação direta do espectro de irradiância dos dois tipos de lâmpadas mais utilizadas pela iluminaçãopública, com as curvas de sensibilidade humana e dos insetos, mostra a grande vantagem da utilização daslâmpadas a vapor de sódio a alta pressão. Apesar de quanto mostrado pelo gráfico, porém, o maior efeitono controle da atração dos insetos é obtido utilizando-se filtros de radiação ultravioleta, como pode servisto no Gráfico 4.

Figuras 3 e 4 – Gráficos da sensibilidade do homem e insetos e da energia radiante das lâmpadas estudadas

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Estudos preliminares conduzidos noBrasil (BARGHINI et al, 2002, 2004, e, noexterior, EISENBEIS, 1999, 2001)mostram que, utilizando-se filtro deultravioleta, é possível reduzir a atraçãoda iluminação em até 80%. Com umaarmadilha estática de coleta de insetos,instalada no campus da USP, foi possívelverificar que, posta igual a 1, aquantidade de insetos coletados natestemunha, uma armadilha de insetossem iluminação artificial, a armadilhaposta junto da lâmpada a vapor desódio com filtro coletou uma quantidadede insetos de 2,1 vezes maior, alâmpada a vapor de mercúrio com filtro3,18 vezes. Quando se passa àslâmpadas sem filtro de radiaçãoultravioleta, o número de insetos

coletados aumentou sensivelmente,passando a 5,82 vezes, no caso dalâmpada a vapor de sódio a altapressão, e a 9,41 vezes, no caso dalâmpada a vapor de mercúrio (Figura 6).A forte diferença existente entre aslâmpadas com e sem filtro indica osignificado específico que a radiaçãoultravioleta possui para os insetos comoindicador de espaço livre. É interessantesalientar que a redução no número deinsetos coletados se verificou semdiminuir o conforto visual para ohomem, porque o olho humano não ésensível à radiação ultravioleta.

Outro caminho para redução dapoluição luminosa é utilizar lâmpadas avapor de sódio a baixa pressão,conforme recomendado pela associação

dos astrônomos, a International Dark-SkyAssociacion (DARKSK, 2002). Esse tipo delâmpada é, muitas vezes, mais eficienteque lâmpadas a vapor de sódio a altapressão. Sendo monocromáticas, aslâmpadas a vapor de sódio apresentamemissão apenas em 589 nm. Para osastrônomos, isso significa ser fácil, noespectroradiômetro digital, retirar a bandado sódio, sabendo que as outras bandasda radiação são provenientes de corposcelestes. As lâmpadas a vapor de sódio abaixa pressão são também positivas parao meio ambiente; de fato a luzmonocromática em 589 nm não éatrativa para a maioria das espécies, comoos insetos, as aves e até as tartarugasmarinhas – quando possuem visão nessabanda, não são atraídas pela luz.

Essa exposição mostra, conhecendoos impactos dos diferentes sistemas deiluminação, como é possível minimizar asconseqüências negativas dos grandesprogramas de iluminação, sem, com isso,diminuir o conforto para o homem. Poressa razão, seria oportuno que osgrandes programas de eletrificação rural ede reforma das instalações de iluminaçãopública, hoje em implantação, sejamacompanhados, como em todas asgrandes obras, por estudosaprofundados de impacto ambiental. Ailuminação externa, apesar de todos osbenefícios proporcionados, é tambémuma fonte de desequilíbrio do ambiente,que deve ser estudada antes darealização de grandes obras.

NOTA(1) Não é desconsiderado comentar que, no início daeletrificação, com lâmpadas pouco eficientes e umcusto elevado da eletricidade, a iluminação públicapossuía níveis mínimos, suficientes apenas paraquebrar a obscuridade: no primeiro contrato deconcessão de iluminação pública elétrica celebrado noBrasil, na cidade de Rio Claro (interior de São Paulo),estava previsto o uso da iluminação do pôr-do-sol atéa aurora, excetuadas as noites de lua cheia.

Mostra o resultado das coletas no campus da USP. A testemunha, armadilha sem iluminação artificial, coletou emmédia, 7,47 indivíduos por noite, a vapor de sódio com filtro 15,65, a vapor de mercúrio com filtro 23,71, a vaporde sódio sem filtro 43,43 indivíduos, e a vapor de mercúrio sem filtro 70,27 indivíduos. Ou, posta igual a 1 aquantidade de insetos coletados na testemunha, a armadilha posta junto da lâmpada a vapor de sódio com filtrocoletou uma quantidade de insetos de 2,1 vezes maior, a lâmpada a vapor de mercúrio com filtro 3,18 vezes.Quando se passa às lâmpadas sem filtro de radiação ultravioleta, número de insetos coletados aumento desensivelmente, passando a 5,82 vezes, no caso da lâmpada a vapor de sódio a alta pressão e a 9,41 vezes, nocaso da lâmpada a vapor de mercúrio. A forte diferença existente entre as lâmpadas com e sem filtro confirma osignificado específico que a radiação ultravioleta possui para os insetos como indicador de espaço livre

Figura 6. Distribuição das coletas por tipo de lâmpada


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