SEGUNDA PARTE: Aventuras en el Veleta tomando medidas de contaminación lumínica

Por Jesús Navas Fernández. 04/12/2018

Introducción

Una aventura fue llegar al Veleta y tomar las fotografías y las medidas, y otra procesar las imágenes, montar las panorámicas y sacar de ellas datos relevantes. De ahí lo que se ha hecho esperar esta segunda parte de la crónica.

Al hacer las fotos, había que evitar sobreexponer las luces y que las estrellas salieran movidas. Por las características del equipo disponible y las condiciones de las tomas, las imágenes sufrían de una subexposición general muy considerable. El ruido de las imágenes resultantes era inaceptable.

Para tratar de reducir en lo posible este y otros defectos, se calibraron las imágenes con las correspondientes tomas de calibración típicas de astrofotografía (tomas oscuras, tomas planas y tomas de corriente de oscuridad), además de emplear distintos programas para la reducción de ruido en el procesado. A pesar de ello, tuvimos problemas con los programas y los archivos de procesado que obligaron a emplear técnicas poco ortodoxas. Como resultado, la coherencia cromática y de exposición de la serie es tan solo aceptable dado el tamaño final de visualización, si bien creemos que es suficiente para la finalidad descriptiva de las imágenes.

Comparación del efecto del calibrado y procesado principales (sin los ajustes finales de la panorámica ya montada) sobre la primera de las teselas que se hicieron, la orientada hacia el sur. Original (izquierda) y procesada (derecha), ambas reducidas a un tercio de su tamaño para poder colgarlas en la web. NOTA: para apreciar mejor las imágenes, se recomienda emplear el botón derecho del ratón y abrirlas en otra ventana o descargarla. Vale la pena.

 

El programa de montaje de panorámicas, Kolor Autopano Giga 4.4.1, no encontraba puntos de referencia entre las estrellas, con lo que había que identificarlos y seleccionarlos manualmente por parejas. También se intentó con PTGui, con el mismo resultado.

Al final, tras tres semanas procesando y montando las 25 teselas, 49 lados y más de 1400 puntos de referencia manuales después colocados uno a uno de un total de 1747 (en una pantalla de portátil de 15,6″…), se consiguió un buen resultado en cuanto a la alineación de las imágenes.

Se presentan dos versiones básicas principales: una panorámica horizontal (12 teselas) y una vista de ojo de pez de unos 220º (25 teselas). Las teselas de la primera se incluyen en la segunda. De ellas derivan tanto las versiones anotadas como la de 180º.

Al final, han estado listas justo a tiempo para poder ser presentadas en la última reunión (26 de noviembre) del comité redactor para la elaboración del nuevo Reglamento para la protección de la oscuridad natural de la noche frente a la contaminación lumínica para Andalucía. Esperemos que sean de utilidad.

 

Datos técnicos

 

Fecha

2018-08-09

20:51:36 – 20:57:44 TU (panorámica horizontal)

20:51:36 – 21:07:57 TU (ojo de pez)

 

Lugar

Vértice geodésico de la cima del Pico Veleta

LATITUD = 37.056021627860

LONGITUD = -3.365680870254

ALTITUD: 3395,60 m

Localización del Veleta.

Modelo de calidad del cielo de la REDIAM (Junta de Andalucía). Puede apreciarse que el Veleta, aunque muy cerca de una fuente muy potente de contaminación lumínica como es la vega de Granada, se puede decir que está situado en el límite de la parte oriental de Andalucía que, según la clasificación de este modelo, tiene mayoritariamente un cielo de calidad “muy buena”, eso sí, beneficiado por su altura. Esto se confirmará con las medidas de brillo de fondo del cielo del proyecto NixNox.

Condiciones meteorológicas

Completamente despejado, aunque con presencia de brumas y restos de la calima de los días anteriores en altitudes inferiores, que reducían la visibilidad sobre todo cerca del horizonte y oscurecían parcialmente las fuentes de contaminación lumínica y reducían su alcance en altura.

La presencia de algunas nubes o brumas, tanto en el interior como en la costa, podrían afectar a las medidas de NixNox, previsiblemente aumentando los valores medidos (oscureciendo) respecto a los que se habrían obtenido con una atmósfera más limpia. Había presencia de nubes tormentosas a lo lejos en el horizonte, a la altura del norte de Alicante y Valencia, con mucha actividad eléctrica, y también en algunos puntos del mar Mediterráneo y el norte de África, con relámpagos más esporádicos. Se ha procurado que no afectasen a las medidas ni a las fotografías.

Al principio de la noche apenas corría una ligera brisa del SSO que poco a poco fue arreciando hasta hacerse muy molesta.

7° C

Muy baja humedad relativa.

Vista de satélite de la concentración de vapor de agua y nubes en la atmósfera durante la noche que se efectuaron las fotografías y medidas. Pueden identificarse las nubes a las que hacemos referencia. Aunque en toda Andalucía estaba despejado, también puede detectarse algo de vapor de agua en las zonas que se ven desde el Veleta, que se manifestaba en una visibilidad algo mermada por zonas en cotas bajas. Esto debía apantallar en altura la luz proveniente de dichas zonas.

Equipo

Cámara Canon EOS 550D

Objetivo Canon EF-S 15-85mm f/3.5-5.6 IS USM

Trípode Cullmann 3230

 

Datos técnicos de las imágenes

12 teselas para la panorámica horizontal.

25 teselas para la vista de ojo de pez.

Distancia focal de 15 mm.

ISO 6400, f/8, 15″

Calibración con 37 BIAS, 27 DARKS y 100 FLATS

Se ha limitado a 15” la exposición para que las estrellas no se apreciaran como un pequeño trazo, sino con una puntualidad aceptable (se comprobó). Esto debería facilitar la unión de las teselas. También con este propósito se escogió la abertura de f/8, ya que cualquier abertura mayor producía una deformación inaceptable de las estrellas a medida que éstas se alejan del centro del campo de visión (también se comprobó), debido a las aberraciones producidas por el objetivo.

Estos valores tan restrictivos, y las bajas condiciones de iluminación, forzaron a tener que emplear la mayor sensibilidad “normal” de la cámara, aun cuando éramos conscientes del elevadísimo ruido de las imágenes nos obligaría a procesar de modo muy agresivo la panorámica. Confiábamos en que los serios defectos presentes no fueran demasiado llamativos al tamaño normal de visionado de la imagen ni un impedimento serio para la evaluación cualitativa del grado de contaminación lumínica presente en la cima del Veleta y su procedencia.

 

Procesado

Se ha usado Adobe CameraRAW 7.0 para revelar las imágenes raw originales, realizando ajustes de Sombras, Blancos, Negros, Claridad, Intensidad, Enfoque, Reducción de Ruido y Saturación, destinados todos ellos a tratar de solventar de la mejor manera posible la subexposición de las imágenes y el excesivo ruido de las mismas, así como a mantener el detalle y la separación tonal para visibilizar el origen, tipo y alcance de la contaminación lumínica.

Se han preparado los MasterBIAS, MasterDARK y MasterFLAT con PixInsight Core 1.8. También se han calibrado las imágenes originales usando los archivos de calibración anteriores con este programa. Esto ha reducido muy notablemente algunas tramas y dominantes, y facilitado la consistencia de las imágenes, hasta un nivel aceptable.

Una vez calibradas las imágenes, se ha empleado Neat Image v8 para reducir aún más el ruido.

Para el montaje de la panorámica, se ha utilizado Kolor AutopanoGiga 64 bits 4.4.1. Se han podido ensamblar las vistas de ojo de pez (180°) y ojo de pez ampliada (unos 220°) gracias a la proyección “Mirror ball” para aprovechar al máximo el campo de visión ofrecido por la combinación empleada de cámara y objetivo y visibilizar así las fuentes de luz que afectan directamente al Veleta y sus alrededores.

Se han realizado ajustes de color o luminosidad mediante capas a algunas teselas que no se correspondían bien con el resto, con Adobe Photoshop CS6.

Una vez montada la panorámica, se ha empleado Adobe Photoshop CS6 para realizar algunos ajustes globales de luminosidad y de color, fundamentalmente para saturar/desaturar de forma selectiva algunos colores y reducir así algunas dominantes de color presentes, pero tratando de mantener en lo posible las apreciables diferencias tonales entre las cúpulas lumínicas de distintas poblaciones. También con Adobe Photoshop CS6 se ha recortado la imagen y se le han añadido las líneas y nombres identificativos.

 

Datos de NixNox

FECHA: 2018/08/09

FOTÓMETRO (Número de serie o número SEA): 4235

HORA INICIO (UT): 21:15

TEMPERATURA (ºC): 7.0

HORA FINAL (UT): 23:39

LOCALIZACIÓN: Pico Veleta (sobre el vértice geodésico)

PARAJE: Parque Nacional de Sierra Nevada (Granada)

Las medidas se han realizado de menor a mayor altura y de menor a mayor acimut. Se debe apreciar la presencia de la Vía Láctea (como así ha sido).

 

MEDIDA EN EL CENIT: 21.31 mag/arcsec2

 

Además del cénit (90º), se han tomando medidas en alturas de 0º, 15º, 30º, 45º, 60º, 75º así como en doce acimutes empezando desde el sur y continuando hacia el oeste. (S,W,N,E,S) espaciados 15º.

Tabla de medidas de brillo de forndo del cielo (mag/arcsec2) desde el Pico Veleta el 09/08/2018. Elaborada por Juanjo Segovia. Aparecen señalados los valores más relevantes: el máximo (cielo más oscuro, en resaltado azul) y el mínimo (zona más brillante, en resaltado rojo). Llama la atención que los valores extremos compartan acimut, cuando lo normal es pensar que están muy separados. Esto el lo que provoca ese efecto de elevado gradiente de contaminación lumínica en el cielo del que se habla en el texto. Pero también indica la importante contribución de la luz procedente de otras poblaciones quizás menos notorias, pero mucho más numerosas y, sobre todo de las fuertemente contaminantes pero mucho más lejanas: una proporción importante de su luz llega al Veleta desde arriba por la enorme dispersión que sufre en tanta distancia, a diferencia de la procedente de Granada que llega casi toda de abajo porque sus fuentes directas no están apantalladas.

 

 

 

 

Tras las medidas para Nixnox, ya de alta madrugada, realizamos por curiosidad algunas mediciones más del cénit, llegando a valores de 21,56 mag/arcsec2. Esta mejora de debe al cambio en las condiciones atmosféricas en sí, la posición más favorable de la Vía Láctea y la reducción de flujo lumínico desde todos los alrededores a dicha hora.

Resultados

Por su detalle, se recomienda el visionado de las imágenes a pantalla completa, con un monitor de gran tamaño, pinchando sobre las mismas.

Vista panorámica diurna desde el vértice geodésico del Veleta. 09/08/2018. Un fenómeno curioso que se puede observar en dirección opuesta al Sol (hacia el este) es el aclaramiento del cielo. Se debe a que, desde nuestro punto de vista, las partículas en suspensión de la atmósfera se ven iluminadas completamente por el Sol, de forma análoga a la fase de Luna llena, con lo que su acción combinada se percibe como un aumento de la luminosidad del cielo en la dirección que cabría esperarlo más oscuro por su mayor distancia angular al Sol. Fenómenos similares se producen con el polvo interplanetario (luz zodiacal y Gegenschein) o los trozos de hielo de los anillos de Saturno, que hacen que se vean más brillantes en oposición, por ejemplo.

Vista panorámica nocturna desde el vértice geodésico del Veleta. 09/08/2018

Versión anotada por Juanjo Segovia.

Versión anotada por Juanjo Segovia.

Vista de ojo de pez de 180º desde el vértice geodésico del Veleta. 09/08/2018. Ésta sería una vista típica de ojo de pez, válida para la mayoría de las localizaciones habituales, con presencia de zonas más elevadas en los alrededores. Sin embargo, al tratarse del segundo punto más elevado de la zona, tras el Mulhacén, sólo se ve su cima, al este (izquierda). El resto de la superficie queda oculta, y no hay más referencias directas, ya que el horizonte queda por debajo. Esto hacía necesario disponer de una vista de 220º, que incluyera los núcleos de población contaminantes.

Vista nocturna de ojo de pez de 220º desde el vértice geodésico del Veleta. 09/08/2018. Aunque la Vía Láctea es claramente visible, no puede competir en brilo con el “anillo de fuego” que rodea la cima, cuyo resplandor debe resultar como mínimo desorientador para todos los seres vivos que empleen la luz nocturna como guía para sus desplazamientos.

Vista de ojo de pez de 220º anotada desde el vértice geodésico del Veleta. 09/08/2018. Se ha invertido lateralmente la imagen para poder hacer una comparación directa con el mapa de brillo de cielo nocturno elaborado siguiendo el protocolo NixNox, justo debajo. Debido a que las primeras fotografías se tomaron unas 2 h 45 min antes de las últimas medidas, se puede apreciar el desplazamiento de la Vía Láctea, que está notablemente más alta y cercana al cénit en el mapa NixNox. Anotada por Juanjo Segovia.

Mapa NixNox desde el Pico Veleta. 09/08/2018. Hubiera estado bien incluir medidas por debajo del horizonte para comprobar el efecto de las fuentes de luz en sí. Queda pendiente para otra ocasión. Cortesía de Jaime Zamorano (UCM).

 

Conclusiones

Contexto

Aunque podemos pensar que las imágenes hablan por sí mismas, y lo hacen, es importante insistir en un detalle importante, y es que no estamos en un sitio ni momento cualquiera. Nos encontramos a casi 3400 metros de altitud, nada menos que en un Parque Nacional y en la zona de influencia adyacente del Observatorio de Sierra Nevada (o sea, que se supone que está en sitio especialmente bien protegido contra la contaminación lumínica), con prácticamente todo el horizonte aparente por debajo del real y en un punto estratégico de nuestra comunidad, entre dos continentes y relativamente cerca del mar. Además, es verano (en invierno la situación es MUCHO peor) y la noche es relativamente buena. Hay que poner en ese contexto las fotos y el mapa para entender el alcance de la contaminación lumínica.

Descripción

En el mapa NixNox y en las fotografías se aprecia un fuerte gradiente de contaminación lumínica hacia Granada. Pese a su fortísimo resplandor, que llega a iluminar la montaña entera, la luz se difunde con mucha mayor dificultad a partir de los 45º de altura, en parte por la altura a la que estamos, que deja por debajo la capa de aire más densa, de más espesor y con más partículas y humedad. Por encima de esta altura, sin embargo, el brillo del cielo nocturno no sigue descendiendo al mismo ritmo y el cielo no se oscurece mucho más. Esto, en parte, es por el menor espesor de la atmósfera y su mayor limpieza de partículas y aerosoles, pero también porque le llega luz difusa y rebotada desde lugares cada vez más distantes sin limitaciones orográficas.

Globalmente, el efecto no es despreciable en absoluto:  piénsese que el máximo brillo del fondo del cielo medido es de 21.44 mag/arcsec2 durante esta noche, cuando a esta altura en condiciones libres de contaminación debería rondar o incluso superar las 22 mag/arcsec2. En esta gama de medidas, se trata de una diferencia descomunal. Y viendo cómo se encuentra todo lo que no es el cénit o la zona de máxima oscuridad, no parece muy sensato calificar de “excelente” la calidad del cielo de este lugar (>21.4 mag/arcsec2) o ni siquiera “muy buena” (entre 21 y 21.4 mag/arcsec2), por más que sea así como se hayan definido ciertos estándares internacionales: todos ellos están sesgados por contemplar solo la medida cenital. Y lo peor es cuando encima se selecciona deliberadamente el mejor de los valores obtenidos en esas condiciones para dar una descripción general, cosa muy usual entre los aficionados. Este no es el caso de las medidas que sirven de base al mapa de la CMAOT, que ha hecho un trabajo estadístico con las medidas, de modo que los datos que muestra indican la mediana al cénit para dicho lugar en condiciones despejadas. Es decir, que la mitad de las noches las medidas serán mejores que el valor dado y la otra mitas serán peores.

También son muy significativos los flujos luminosos procedentes de Berja-Adra-Campo de Dalías-Almería, que también afectan principalmente al CAHA, los de Málaga y la Costa del Sol, la costa Tropical y los de la vega de Guadix. Dada su difusión en la atmósfera y el alcance de su visión directa, ninguno de ellos puede ser considerado como poco relevante. Que aporten cada uno unas pocas centésimas de mag/arcsec2 al cénit no es lo importante, sino su mera presencia deslumbrante, mucho más impactante, cerca del horizonte durante kilómetros y kilómetros. Aunque usemos herramientas y definiciones de astrónomos, hemos de ir más allá de su visión clásica y reduccionista, para atender a lo que supone el elemento “oscuridad del cielo” o “cielo nocturno” como elemento definitorio de un paisaje y como característica intrínseca al mismo que hay que preservar, pues determinará las relaciones ecológicas como lo hace la disponibilidad de agua, la concentración de nutrientes o las horas de Sol, por ejemplo.

Así, al establecer zonas de protección, hemos de ser lo suficientemente ambiciosos como para incluir territorios que afectan y se ven afectados por la contaminación lumínica que producen, más allá de las condiciones dadas desde el ámbito astronómico, donde su interés principal se ha centrado tradicionalmente en las medidas al cénit y en condiciones de observación óptimas (despejadas sin Luna). Pues bien, las medidas en condiciones de cielo cubierto son también necesarias, pues es entonces cuando más diferencias se producen sobre lo que sería un escenario natural libre de contaminación lumínica: las nubes brillan en sitios contaminados lumínicamente, cuando deberían ser oscuras. En estas condiciones, es previsible que el impacto ambiental sea máximo, y sin embargo no se suele tener en cuenta. Ni se mide en esas condiciones.

Por eso, creemos que es necesario ampliar la zona de influencia adyacente del OSN (actualmente inmerso en las cúpulas de luz de Granada y Pradollano y sus pistas) hasta alcanzar al menos Málaga y el valle del Guadalhorce y la costa del Sol. Algo análogo debería hacerse también como mínimo con otros observatorios profesionales o dedicados seriamente a la divulgación, como el de La Sagra, la red BOOTES, el del Torcal y la Fresnedilla entre otros. Es decir, incluir en sus zonas de influencia e influencia adyacente a los núcleos que les afectan, y no dejarlos expresamente fuera. Lo que hoy parece inviable, es simplemente necesario, y habrá de acometerse antes o después, como lo está siendo en estos momentos el futuro de los combustibles fósiles.

No por esperado es menos sorprendente y preocupante que se hayan podido identificar cúpulas lumínicas tan lejanas como las del norte de África (Melilla, Ceuta y otras ciudades de Marruecos y Argelia), Levante (Cartagena, Murcia, Alicante y posiblemente Valencia), meseta Central (muy probablemente Madrid) y valle del Guadalquivir (Jaén y alrededores, ¿Córdoba, Sevilla?). En los casos dudosos, la dificultad de la identificación estriba en la superposición de estas cúpulas de luz, ya relativamente débiles y bajas por su lejanía, tras otras más cercanas, brillantes y extensas que las ocultan.

 

Mapas de visibilidad

Estos mapas de visibilidad pueden ayudar a identificar en las fotografías el modo en que afecta la luz de las distintas poblaciones a aumento de la contaminación lumínica. Pero recordando que llegará tanto la luz directa de estos puntos como la indirecta de las cúpulas lumínicas de todos los municipios adyacentes dentro de una superficie bastante mayor de la del círculo máximo que las engloba a todas ellas. Es decir, los municipios de con parte de su superficie en rojo son críticos, pero no únicos que afectan. Incluso podría darse el caso de alguno que no se vea, pero cuyas cúpulas de luz contribuyan significativamente a la contaminación (ver el caso de Vélez Málaga y Torre del Mar o Nerja).

Mapa de visibilidad desde el Veleta. Cortesía de Máximo Bustamante.

Mapa de visivilidad desde el Veleta (norte) con nombres. Cortesía de Máximo Bustamante.

Mapa de visibilidad desde el Veleta (sur) con nombres. Cortesía de Máximo Bustamante.

Contaminación lumínica y densidad de población

A pesar de la precariedad de la situación, también resulta llamativa la presencia de esa especie de “oasis” de oscuridad aproximadamente en el tercio oriental de Andalucía. Esto está en claro contraste con la mayor parte de la costa y la parte central y occidental, mucho más densamente poblada.

Densidad de población en Andalucía. Fuente: Wikipedia.

Modelo de calidad del cielo de la REDIAM (Junta de Andalucía). Puede apreciarse la correlación entre densidad de población del mapa anterior y brillo del fondo del cielo. En general, a igualdad de tecnología, cultura y nivel económico, tiende a haber más contaminación lumínica en sitios más densamente poblados. Esto está relacionado con la mayor ocupación por superficie, densidad e intensidad de luminarias, y es lo que hace que que, si no se establecen objetivos a conseguir para toda Andalucía, y si no se ponen límites a los lúmenes emitidos por cada municipio y a la extensión de la superficie a iluminar, no se pueda garantizar la efectividad de las medidas adoptadas por ningún reglamento de control de la contaminación lumínica.

Afrontar el desafío de decidir lo que queremos como sociedad

Hemos visto cómo la situación no es nada halagüeña. No debemos caer en la autocomplacencia con esto. Nos va el cielo en ello. Pero no olvidemos que también nos va la Tierra.

Ante esta situación, cabe preguntarse qué cielo queremos y qué estamos dispuestos a hacer para conseguirlo. La memoria de lo que tuvimos hace ya tiempo que la perdimos. Es lo que sucede cuando se dan las cosas por sentadas y no se aprecia el valor que tienen hasta que se pierden y, por escasas, empiezas a tener que pagar por ellas.

¿Realmente tiene sentido tanta diferencia en la iluminación o se justifican las zonificaciones lumínicas? Las necesidades de iluminación para una persona, si son realmente necesidades, son las mismas viva donde viva, pero una misma fuente de luz, satisfaciendo esa necesidad, sirve tanto a una persona como a muchas. Tendría que darse un apantallado de las luces a gran escala por los propios usuarios para que esto no fuera así. Es conceptualmente posible, pero extremadamente improbable en la práctica, salvo casos de grandes aglomeraciones humanas de carácter más bien excepcional (marchas, manifestaciones…), donde tampoco es imprescindible una mayor iluminación porque el tipo de actividad que se realiza no lo requiere.

Si se habla de calles comerciales o turísticas, ¿de verdad queremos que en ellas se tenga que transitar deslumbrados y como en una prueba de obstáculos? ¿Es ese un modelo sostenible de entorno urbano, si los transehúntes o conductores colapsan las vías y las luces que exigen colapsan el cielo de incluso fuera de Andalucía? ¿Son esas formas válidas de habitar o solo modos de explotar(nos)? ¿Formas de uso para algunos o para todos? ¿Que vertebran o que separan y generan desigualdad? ¿En línea con los cambios necesarios que implica apostar realmente por la sostenibilidad o solo para que lo parezca?

Esta reflexión parece oportuna a tenor de dos hechos importantes aconcecidos durante esta semana. Por una parte, los resultados en las elecciones andaluzas del 2 de diciembre. Por otra, la Cumbre del Clima (COP24) 2018. Ambos tienen algo en común: implican unas determinadas visiones de lo que es la forma con la que habremos de relacionarnos y construir el futuro. Explorémoslas.

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