Globe at night, ovvero come diventare scienziati sul balcone di casa

Come iniziare a parlare di Astronomia in una prima superiore?

Tra tutti gli argomenti che possiamo insegnare, direi che coinvolgere i ragazzi nello studio dell’astronomia è vincere facile. Basta solo citarne il nome che i loro occhi si illuminano! 

Da quest’anno nella mia scuola abbiamo un nuovo indirizzo di liceo scientifico con curvatura “ambiente e sostenibilità”, per cui sono sempre alla ricerca di argomenti per attività di engage o di approfondimento che possano collegarsi a questo importante filo conduttore educativo che ci siamo dati.

La settimana scorsa, ho deciso, quindi, di partire dal tema dell’inquinamento luminoso (ricollegabile al Goal 12 dell’Agenda 2030) per sviluppare un’unità sull’universo.

Ho iniziato la lezione dicendo ai ragazzi:

Immaginate di essere usciti di casa di notte, magari in estate, per guardare il cielo. Cosa vedete? 

Forse un cielo così?

Credits immagine: https://www.google.com/url?sa=i&url=https%3A%2F%2Fcommons.wikimedia.org%2Fwiki%2FFile%3ANight_Sky_at_Chesler_Park_%252821523214929%2529.jpg&psig=AOvVaw3DBsGvFygnF3oSMwAgybA5&ust=1674748822836000&source=images&cd=vfe&ved=0CBEQjhxqFwoTCIDLpdeL4_wCFQAAAAAdAAAAABAS

Naturalmente il coro di voci è stato unanime: non proprio così, ma meno, molto meno!

Perché non vediamo un cielo così dal balcone di casa?

C’è troppa luce che oscura le stelle.

Sapete che questo problema ha un nome? Si chiama inquinamento luminoso. Ma cosa significa?

L’inquinamento luminoso è un’alterazione dei livelli di luce presenti naturalmente nell’ambiente notturno a causa dell’illuminazione artificiale che si diffonde nell’atmosfera.

Ho, quindi, proiettato una carta che mostra l’impatto dell’inquinamento luminoso nei cieli europei.

Credits immagine: https://www.iconaclima.it/inquinamento/inquinamento-luminoso-il-60-degli-europei-non-puo-piu-ammirare-la-via-lattea/

Ne abbiamo discusso la legenda dei colori, in modo da poterla interpretare correttamente, e i ragazzi sono rimasti sbalorditi per la scarsità di aree non illuminate in cui poter osservare un cielo incontaminato e pieno di stelle.

Il motivo per cui l’Europa di notte ha questo aspetto è perché l’energia luminosa sta sfuggendo verso l’alto.

Ho stimolato ancora un po’ la riflessione, mostrando anche un’altra mappa, questa volta globale, e chiedendo di confrontare l’intensità dell’inquinamento luminoso in Europa e in Africa.

Credits immagine: https://cires.colorado.edu/artificial-sky

Cosa notate?

L’immagine parla chiaro: le aree ad elevato inquinamento luminoso sono quelle con maggiore urbanizzazione.

A questo punto, ho raccontato che nel 2001 John E. Bortle, un astrofilo americano, sulla rivista Sky & Telescope ha proposto una scala per quantificare la luminosità del cielo notturno e il livello di interferenza della luce artificiale nelle osservazioni astronomiche (oggi chiamata scala del cielo buio di Bortle).

Questa scala è composta da 9 livelli, contrassegnati da colori diversi, che vanno dalla condizione di cielo terso e buio naturale (classe 1, di colore nero) al cielo inquinato di un centro urbano (classe 9, di colore bianco).

Credits immagine: https://skyandtelescope.org/observing/how-dark-is-your-night-sky/

Per capire cosa ci stiamo perdendo a causa di tutta questa luce, abbiamo poi guardato un breve video (2:52 minuti) di Sriram Murali, Lost in light, che mostra in che modo l’inquinamento luminoso influisce sulla vista dei cieli notturni. Il video, girato principalmente in California, mostra, infatti, come la visione del cielo migliori progressivamente man mano che ci si allontana dalle luci. Davvero bellissimo!

Perché l’eccessiva e mal diretta illuminazione notturna è un problema? Cosa comporta l’inquinamento luminoso? 

Qualche ragazzo ne ha già sentito parlare e ha ipotizzato possibili problemi legati alla vita degli animali notturni.

Vediamo gli effetti dell’inquinamento luminoso.

Spreco di energia – per prima cosa, inquinamento luminoso è sinonimo di spreco di energia. L’illuminazione è responsabile di oltre un quarto di tutto il consumo di elettricità a livello mondiale e quando è diretta verso il cielo rimane per lo più inutilizzata, costituendo un vero e proprio spreco di energia.

Privazione del cielo stellato – come abbiamo visto nel video, la troppa luce nasconde anche i corpi celesti e interferisce con la ricerca astronomica.

Alterazione degli ecosistemi – ancor più grave è il fatto che l’inquinamento luminoso rappresenta una seria minaccia per la fauna notturna e ha un impatto negativo anche sulla fisiologia vegetale e animale: può confondere i modelli migratori degli uccelli, alterare le interazioni competitive degli animali, modificare le relazioni predatore-preda e causare danni fisiologici.

Le tartarughe marine, ad esempio, nascono solitamente di notte e si dirigono in mare guidate dall’orizzonte luminoso, ma le luci artificiali le disorientano e le fa, invece, allontanare dal mare, l’unico habitat in cui possono sopravvivere.

Ogni notte, milioni di insetti notturni vengono attratti dalla luce artificiale e muoiono per sfinimento o predati da altri animali, riducendo, così, il numero degli impollinatori.

Salute – ma non è finita qui. L’inquinamento luminoso ha anche effetti negativi anche sulla salute umana. Come molte altre specie, gli esseri umani dipendono da cicli naturali del corpo regolati dall’alternanza di luce e oscurità (ritmi circadiani) che influenzano, ad esempio, il ciclo sonno-veglia e la produzione di ormoni come la melatonina.

Se gli esseri umani vengono esposti alla luce proveniente dall’esterno (intrusione di luce) durante il sonno, la produzione di melatonina può essere soppressa. Questo può portare a insonnia, irritabilità e altri problemi di salute come mal di testa, affaticamento del lavoratore, stress definito dal punto di vista medico, alcune forme di obesità dovute alla mancanza di sonno e aumento dell’ansia.

Sicurezza stradale – l’abbagliamento da parte dell’illuminazione notturna non schermata è un pericolo per la salute degli occhi, soprattutto quando si invecchia. La dispersione della luce abbagliante provoca, infatti, una perdita di contrasto, a volte acceca temporaneamente e porta a condizioni di guida non sicure. 

Sapete cos’è la citizen science? (silenzio di tomba!)

Si tratta di una forma di ricerca scientifica condotta, in tutto o in parte, da scienziati dilettanti, ossia da persone non formate in ambito scientifico, cittadini comuni, adulti o ragazzi, che raccolgono dati per aiutare il lavoro degli scienziati.

La citizen science viene anche definita partecipazione pubblica alla ricerca scientifica o scienza collaborativa.

Perché, secondo voi, i progetti di citizen science sono importanti?

La partecipazione dei cittadini alla ricerca scientifica comporta la produzione e l’elaborazione di grandi moli di dati che contribuiscono a produrre nuova conoscenza scientifica che altrimenti non potrebbe esistere.

Questi progetti riescono anche a coinvolgere e responsabilizzare le comunità coinvolgendole anche nel monitoraggio e nella gestione delle risorse naturali.

I progetti di citizen science spingono le persone a riflettere su questioni ambientali critiche e le aiutano a impegnarsi in azioni personali che possono avere un impatto anche a livello globale globale.

Bene! Insieme parteciperemo ad un progetto di citizen science chiamato Globe at Night.

Il programma Globe at Night è una campagna internazionale di citizen science che sensibilizza l’opinione pubblica sull’impatto dell’inquinamento luminoso, invitando i cittadini-scienziati a misurare la luminosità del loro cielo notturno e a inviare le loro osservazioni attraverso un computer o uno smartphone. 

Partecipando alla campagna di citizen science, Globe at Night, raccoglierete molti dati in luoghi diversi aiutando gli scienziati a monitorare i livelli di inquinamento luminoso a livello locale e diventerete più consapevoli dell’inquinamento luminoso che c’è nel luogo in cui vivete. 

Il database mondiale dei dati raccolti con questo progetto viene poi utilizzato dai ricercatori  per analizzare le tendenze nel corso degli anni e confrontare queste tendenze con altri set di dati come quelli sugli animali per vedere quali effetti ha l’inquinamento luminoso su di loro.

Negli ultimi 14 anni, sono state effettuate più di 200.000 misurazioni da persone di 180 paesi diversi, rendendo Globe at Night la campagna di sensibilizzazione sull’inquinamento luminoso di maggior successo fino ad oggi.

Cosa faremo adesso?

Nelle notti tra il 12 e il 21 febbraio, i ragazzi (ma anche io!) faranno osservazioni dal balcone di casa, o nei dintorni delle loro abitazioni, seguendo il protocollo del progetto.

  1. Si deve uscire un’ora dopo il tramonto (20:00-22:00 ora locale) e la Luna non deve essere alta nel cielo. Prima di iniziare l’osservazione, bisogna far abituare gli occhi all’oscurità per almeno 10 minuti. 
  2. Utilizzando un’App per il cielo notturno sul cellulare, si identifica la costellazione da osservare. Durante la nostra finestra di osservazione le costellazioni saranno Orione, ben riconoscibile anche senza app, oppure la costellazione dei Gemelli. Io solitamente utilizzo Star Walk ma in questa pagina potete trovare altre possibili opzioni.
  3. Una volta identificate le costellazioni nel cielo, bisogna collegarsi alla WebApp di Globe at Night, disponibile anche in italiano, per  inserire le misurazioni richieste, assicurandosi di aver prima impostato la WebApp in modalità notturna sul cellulare o sul computer. Se si autorizza la geolocalizzazione, l’applicazione inserirà automaticamente data, ora, posizione (latitudine/longitudine). Altrimenti si possono inserire le coordinate di latitudine e longitudine anche manualmente. Per inserire la posizione esatta, si può digitare l’indirizzo più vicino al proprio punto di osservazione, insieme alla città o alla provincia e allo stato.
  4. A questo punto, si deve scegliere la carta stellare che si avvicina di più a ciò che si vede guardando la costellazione scelta. Per farlo, bisogna individuare quale sia la stella più debole  osservabile nel cielo presente nel disegno.
  5. La WebApp chiede anche di scegliere il grado di nuvolosità presente al momento dell’osservazione.
  6. Una volta fatto tutto questo si deve cliccare sul pulsante “INVIA DATI”.

Naturalmente, prima dell’osservazione parleremo degli elementi di riferimento della sfera celeste, di distanze astronomiche, di luminosità e magnitudine apparenti e assolute delle stelle e prenderemo confidenza con i grafici di magnitudine per le costellazioni sul sito di Globe at Night.

Ma non è finita qui… Insieme alla mia collega di lettere li stiamo facendo lavorare sulla mitologia delle costellazioni principali dei vari periodi dell’anno e la settimana prima dell’inizio della campagna di osservazione di Globe at Night faremo una sorta di “visita guidata notturna del cielo” a scuola.

Come?

Porterò in classe il mio Star Theatre (di cui vi ho già parlato tempo fa), oscureremo la stanza, sposteremo i banchi lungo le pareti, stenderemo a terra dei materassini e mentre osserveremo le principali costellazioni del cielo, gruppi di studenti racconteranno ai compagni la mitologia delle costellazioni.

Sono sicura che sarà un’esperienza bellissima. Voi che ne dite?

P.S. Se vi andasse di provare con i vostri studenti (o farlo voi in prima persona) in questa immagine trovate le diverse finestre di osservazione.

P.S.2 Nel caso vi fossi mancata… sono tornata! 🙂

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