Cuando hablamos de contaminación nos referimos a la presencia de elementos o sustancias que no deberían estar en el medio y que alteran sus condiciones naturales. En el caso de la contaminación lumínica el agente contaminante es la luz artificial y el medio es la noche y la luz es un contaminante muy peligroso pues se propaga en todas direcciones y lo hace a una velocidad de 300.000 km/s. Fuentes de luz son el alumbrado público, el de áreas deportivas y de recreo, el alumbrado industrial, el ornamental y el decorativo (estatuas, edificios, centros comerciales, escaparates…).
Aunque la luz natural diurna tiene las propiedades más adecuadas para la visión del ojo humano, la iluminación artificial durante la noche es uno de los requisitos imprescindibles para la habitabilidad de las zonas urbanas modernas y, en menor medida, en las zonas rurales. Es necesaria para llevar a cabo actividades comerciales, industriales o lúdicas. El aspecto negativo es que dificulta la visión del cielo; no olvidemos que éste forma parte del paisaje natural y es un bien inmaterial, patrimonio de todos, que hay que proteger.
Pero el problema de la contaminación lumínica no es solo que no podamos contemplar el cielo. La vida ha evolucionado con los patrones diarios, mensuales y estacionales de luz y oscuridad, subyacentes a los ritmos naturales de casi todos los organismos vivos, tanto animales como vegetales. En cada lugar del mundo hay unos patrones de iluminación entre el día y la noche así como entre las distintas estaciones a los que los seres vivos se han adaptado, condicionando a ellos sus patrones de comportamiento: actividad, depredación, reproducción, hibernación, etc.
La iluminación artificial puede tener condiciones adversas sobre la biodiversidad. Las especies nocturnas son especialmente vulnerables, pero también las crespusculares o las diurnas, que ven distorsionado su patrón de comportamiento al variar las horas de iluminación diarias debido a las luces artificiales. De esta manera, se ha alterado los comportamientos de los animales, como los patrones reproductores, las migraciones, el crecimiento y desarrollo, etc.
Un ejemplo en animales es el de la tortuga boba (Caretta caretta). La eclosión de los huevos de esta especie tiene lugar durante la noche, de forma que se evite que las crías sean depredadas. Lo hacen cuando hay luna llena, de modo que pueden encontrar el camino hacia el mar, iluminado por aquella. La iluminación artificial provoca una mayor visibilidad de las crías aumentando la probabilidad de que sean capturadas. Además se desorientan y no se dirigen al mar, sino a tierra adentro.
Un ejemplo en plantas es en el cactus Selenicereus, cuya flor se abre por la noche para que sea polinizada por mariposas nocturnas. La alteración de las horas de oscuridad afecta a la floración y a su relación con las mariposas dificultando la polinización.

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