POLUIO LUMINOSA E EDUCAO AMBIENTAL: UM ? artificial incluindo o brilho do cu, luz invasiva,

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    Revista Latino-Americana de Educao em Astronomia - RELEA, n. 24, p. 23-43, 2017

    POLUIO LUMINOSA E EDUCAO AMBIENTAL:

    UM ESTUDO DE CASO EM CAMARATE, LISBOA

    Ins Nunes 1

    Lus Dourado 2

    Resumo: A poluio luminosa resulta de candeeiros e projetores exteriores mal concebidos ou mal

    direcionados, emitindo luz para alm do seu alvo. Alm do aspeto econmico e energtico, a poluio

    luminosa interfere nos processos naturais da fauna e da flora, na qualidade de vida do Homem e na

    observao do cu noturno. Considerando a problemtica local da poluio luminosa de Camarate,

    desenvolveu-se um projeto interdisciplinar de Educao Ambiental. Realizaram-se auditorias aos

    equipamentos de iluminao exteriores, testou-se o efeito da poluio luminosa na visibilidade das

    estrelas e no desenvolvimento de seres vivos. Os resultados apontam para um nvel de poluio luminosa

    considervel (magnitude 3), na zona da Escola Secundria de Camarate, predominando lmpadas de sdio

    de alta presso e luminrias que apresentam apenas uma semiproteo. Os seres vivos testados, feijoeiros

    e macroinvertebrados do solo, so afetados pela iluminao artificial noturna, quer ao nvel do

    crescimento, quer nos hbitos de vida, respetivamente.

    Palavras-chave: Poluio luminosa; Educao ambiental; Luminrias; Constelaes; Fatores abiticos.

    POLUCIN LUMINOSA Y EDUCACIN AMBIENTAL:

    UN ESTUDIO DE CASO EN CAMARATE, LISBOA

    Resumen: La contaminacin lumnica resulta de las lmparas y proyectores al aire libre mal diseados o

    mal dirigidos, que emiten luz ms all de su objetivo. Adems de los aspectos econmico y energtico, la

    contaminacin lumnica interfiere con los procesos naturales de la fauna y la flora, la calidad de vida del

    hombre y la visin del cielo nocturno. Teniendo en cuenta el problema local de la contaminacin lumnica

    en Camarate, Lisboa, fue desarrollado un proyecto interdisciplinar de educacin ambiental. Se efectuaron

    auditoras en los accesorios de iluminacin al aire libre, probando el efecto de la contaminacin lumnica

    en la visibilidad de las estrellas y el desarrollo de los seres vivos. Los resultados apuntan a un nivel

    considerable contaminacin lumnica (magnitud 3) en la zona de la Escuela Secundaria Camarate,

    predominantemente debido a lmparas de sodio de alta presin y accesorios que tienen slo una

    proteccin parcial. Los seres vivos que han sido evaluados, las plantas de frijoles y los macro

    invertebrados del suelo, se ven afectadas por la iluminacin artificial, tanto en el nivel de crecimiento

    como en los hbitos de vida, respectivamente.

    Palabras clave: Contaminacin lumnica; Educacin ambiental; Lmparas; Constelaciones; Factores

    abiticos.

    LIGHT POLLUTION AND ENVIRONMENTAL EDUCATION:

    A CASE STUDY IN CAMARATE, LISBON

    Abstract: Light pollution results from poorly designed or poorly pointed outdoor lamps and projectors,

    emitting light beyond their target. Besides the economic and energetic aspects, light pollution interferes

    with the natural processes of fauna and flora, the quality of human life and the observation of the night

    sky. Considering the local problem of Camarate, Lisbon light pollution, an interdisciplinary project of

    Environmental Education was developed. Audits were carried out on external lighting equipment, and the

    effect of light pollution on the visibility of stars and the development of living beings was tested. The

    1 Professora, Ministrio da Educao, Portugal. E-mail:< inesolinunes@gmail.com>.

    2 Universidade do Minho, Instituto de Educao, Portugal. E-mail: .

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    Revista Latino-Americana de Educao em Astronomia - RELEA, n. 24, p. 23-43, 2017

    results point to a considerable level of light pollution (magnitude 3) in the area of Camarate Secondary

    School, predominantly from high-pressure sodium lamps and luminaires with only one partial protection.

    The tested living beings, bean plants and macro invertebrates of the soil, are affected by nocturnal

    artificial lighting, both in terms of growth and in living habits, respectively.

    Keywords: Light pollution; Environmental education; Luminaires; Constellations; Abiotic factors.

    1 Introduo

    1.1 Causas e consequncias da poluio luminosa

    A definio oficial de poluio luminosa provm da Associao Internacional

    Dark-Sky (IDA) e afirma que este tipo de poluio qualquer efeito adverso da luz

    artificial incluindo o brilho do cu, luz invasiva, luz encandeante, diminuio da

    visibilidade noturna e desperdcio de energia.

    A poluio ocorre geralmente em grandes reas urbanas, reduzindo a

    visibilidade das estrelas (LONGCORE; RICH, 2004). A principal causa da poluio

    luminosa a iluminao das ruas. Este tipo de poluio ocorre quando a luz est a

    iluminar na direo errada qual deveria iluminar (HOLLAN, 2003). O

    comprometimento da visibilidade do cu noturno no causado somente pelas

    luminrias das vias pblicas, mas tambm por outros fatores comuns aos grandes

    centros urbanos, como a ineficincia na iluminao de outdoors publicitrios, estdios

    de futebol, fachadas de prdios, monumentos, entre outros (GARGAGLIONI, 2009).

    Existem trs tipos principais de poluio luminosa, que podem ser descritos

    como: brilho no cu skyglow, luz ofuscante glare e luz intrusa light trespass. A

    luz intrusa resulta de um excesso de luz que prejudica a visibilidade. Este tipo de

    poluio constitui, particularmente, um problema de segurana rodoviria, pois pode

    causar o encadeamento de condutores, ciclistas ou pees, reduzindo a visibilidade de

    ruas e sinaltica associada. A luz que invade reas desnecessrias tambm um tipo de

    poluio luminosa - luz intrusiva. Por fim, o brilho do cu, definido como um brilho

    alaranjado, em zonas urbanas, causado pela luz que direcionada para cima, refratada e

    espalhada pelas partculas da atmosfera reduzindo a visibilidade do cu noturno (PACE,

    2000; HOUSE OF COMMONS, 2003; IDA, 2008; THURBER, 2009; RAJKHOWA,

    2014).

    O interesse pela poluio luminosa tem crescido em vrios campos da cincia,

    estendendo-se desde a astronomia at as cincias ambientais e humanas. Tal como

    qualquer outro tipo de poluio, esta iluminao desnecessria apresenta consequncias

    no s ao nvel do ambiente, mas tambm na qualidade de vida dos seres vivos,

    incluindo o ser humano (LONGCORE; RICH, 2004; THURBER, 2009), assim como na

    economia e, especialmente, no cu noturno, prejudicando as observaes astronmicas

    (GARGAGLIONI, 2007). O impacto da poluio luminosa nos seres vivos

    evidenciado em estudos sobre o comportamento e orientao animal, interaes

    competitivas, relaes predador-presa, fisiologia animal e comportamento reprodutivo

    (IDA, 2008). As iluminaes artificiais noturnas tambm podem atrair, fixar ou repelir

    animais e podem conduzir extino local de espcies (LONGCORE; RICH, 2004). As

    plantas tambm sofrem com este problema, pois causa um desequilbrio no processo de

    fotossntese (LONGFELLOW, 2009). Alm disso, a luz artificial durante a noite pode

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    afetar negativamente a sade humana, aumentando os riscos de cancro e doenas

    autoimunes e infeciosas (BLASK, 2009; HU et al., 2011), assim como perturbaes do

    sono e do ciclo circadiano (SCHEER et al., 2009; GOOLEY et al., 2010).

    De acordo com o Instituto de Astrofsica das Canrias (IAC, 2004), existem

    vrios benefcios em reduzir-se a poluio luminosa, entre eles podem-se citar: reduzir o

    consumo energtico; proteger o meio ambiente noturno, reduzindo as perturbaes aos

    habitats naturais (animais, plantas e processos ecolgicos), protegendo aves noturnas,

    maior segurana no trfego noturno, aumentar a segurana do transporte areo e

    martimo e melhorar a qualidade das observaes astronmicas.

    Considerando as causas da poluio luminosa, a soluo para minimizar o

    problema passa pela substituio dos candeeiros de iluminao pblica existentes por

    outros mais eficientes. Segundo vrios estudos (MCCOLGAN, 2007; GARGAGLIONI,

    2009; ALMEIDA, 2010; PAZ GMEZ et al, 2010; LAN, 2012), existem diferentes

    tipos de candeeiros que podem ser avaliados consoante o grau de poluio que emitem.

    Os candeeiros em forma de globo (muito maus) emitem a luz no s para o solo, mas

    tambm para o cu noturno, causando muita poluio. O ideal seria que os candeeiros

    estivessem blindados, direcionando a luz apenas para baixo, para a rea que realmente

    importa iluminar.No entanto, h candeeiros que emitem luz para os lados e para cima,

    sendo considerados os piores em termos de eficincia e poluio.

    Com a descoberta da eletricidade, a humanidade tem vindo a alterar a

    iluminao natural, no s alterando o padro natural de foto perodo, como alterando o

    tipo de luz a que os seres vivos so expostos (FERNANDES, COELHO, 2010).

    Segundo os mesmos autores, alm do excesso de luz, o uso de lmpadas (vapor de

    sdio, vapor de mercrio, fluorescentes, led, etc.) com espetros diferentes da luz natural

    potencia efeitos negativos nos seres vivos, que sofrem a influncia de luz artificial

    noturna. A iluminao artificial trouxe grandes benefcios para a humanidade, no

    entanto o benefcio promoveu o aumento do consumo de energia, com emisses de

    carbono e poluies que pe em risco a vida humana, selvagem e dos ecossistemas

    (GASTON et al., 2014).

    1.2 Poluio Luminosa e Educao Ambiental

    De acordo com as Naes Unidas, no mbito da comemorao do Ano

    Internacional da Luz (2015), necessrio haver uma consciencializao mundial sobre

    como que as tecnologias baseadas na luz promovem o desenvolvimento sustentvel. O

    consumo de energia est na origem de 80% das emisses de gases com efeito de estufa

    na Unio Europeia (UE). neste contexto que surge a denominada Estratgia 20-20-20

    para 2020 cujo objetivo reduzir 20% do consumo de energia, reduzir 20% das

    emisses de GEE (Gases com Efeito de Estufa) e que 20% da energia consumida seja de

    fonte renovvel. Nestes objetivos enquadra-se tambm a utilizao racional de energia e

    a eficincia energtico-ambiental em equipamentos de iluminao pblica, atravs da

    Estratgia Nacional para a Energia 2020 (Eficincia Energtica na Iluminao Pblica,

    2011).

    Por se tratar de um problema ambiental global, a poluio luminosa objeto de

    estudo e divulgao de diversas organizaes de mbito local e mundial. Essas

    organizaes so geralmente compostas por cientistas (astrnomos, fsicos, bilogos,

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    etc), engenheiros, arquitetos, tcnicos de iluminao e astrnomos amadores. A maior

    entidade de divulgao e combate poluio luminosa no mundo a International

    Dark-Sky Association (IDA). Em Portugal a divulgao realizada sobretudo por

    associaes de astrnomos profissionais e amadores, nomeadamente o Ncleo

    Interativo de Astronomia (NUCLIO). Esta instituio desenvolve vrias aes juntos de

    professores e alunos divulgando a problemtica da poluio luminosa e sensibilizando

    para a importncia da astronomia. Constantes do seu plano anual de atividades inserem-

    se formaes creditadas para docentes, entre as quais se destaca Apagar as estrelas para

    acender as estrelas, destinada a professores do 1 ciclo, e Poluio luminosa

    eficincia energtica e preservao do ambiente, destinada a professores do ensino

    bsico e secundrio, da rea das Cincias Naturais e Cincias Fsico-Qumicas, assim

    como de Geografia. Promove tambm, entre outros, o projeto internacional DarkSkies

    Rangers, no qual se desenvolve anualmente um concurso aberto a todas as escolas,

    sobre a temtica da poluio luminosa.

    Ao nvel da Educao Ambiental formal, a poluio luminosa um tipo de

    poluio pouco mencionada nos currculos nacionais e pouco reconhecida pela maioria

    dos cidados. Ao nvel de 7 ano, na disciplina de Fsico-Qumica, o estudo do espao,

    prev que os alunos conheam e compreendam a constituio do Universo, localizando

    a Terra, e reconheam o papel da observao e dos instrumentos na nossa perceo do

    Universo. No entanto, a prtica espontnea de observao do cu noturno cada vez

    mais rara e seriamente comprometida com o excesso de luz artificial noturna, sobretudo

    em zonas urbanas. O programa de 8 ano de Cincias Naturais inclui, no subdomnio

    Ecossistemas, um objetivo geral que Compreender a influncia das catstrofes no

    equilbrio dos ecossistemas. Embora os autores dos manuais de vrias editoras

    abordem diferentes tipos de poluio, no aparece referenciada a poluio luminosa. Na

    abordagem da temtica da Gesto Sustentvel dos Recursos, nomeadamente ao nvel

    dos recursos energticos, comum abordarem-se os gastos e desperdcios energticos,

    ao nvel domstico, no entanto rara a abordagem da iluminao pblica.

    Segundo Bueno (2005), por se manifestar como o maior obstculo prtica da

    observao astronmica e, consequentemente, utilizao do cu noturno como espao

    de observao de fenmenos fsicos de interesse cientfico e educacional, a poluio

    luminosa constitui um importante campo para a pesquisa e divulgao no intuito de

    encontrar solues que diminuam este tipo de degradao ambiental e promovam a

    melhor utilizao dos recursos tecnolgicos utilizados na iluminao artificial. Vrias

    pesquisas demonstram a importncia da insero da Astronomia no ensino formal,

    sugerindo que esta possui carter motivacional; trata de fenmenos quotidianos; est

    presente nos meios de comunicao social, nos quais so frequentemente discutidas as

    descobertas astronmicas (KANTOR, 2001; GAMA; HENRIQUE, 2010; LANGHI;

    NARDI, 2011).

    Neste sentido, Kantor (2001) aponta que esta cincia no pode ser apenas

    somada ao currculo, contribuindo, ainda mais, para a fragmentao do conhecimento.

    Segundo o autor, uma abordagem aplicvel seria a articulao da Astronomia com as

    disciplinas regulares do currculo. Conforme Gama & Henrique (2010), a Astronomia,

    quando apenas acrescentada s disciplinas de forma superficial, no potencializa uma

    problematizao adequada e nem permite uma abordagem por meio de temticas

    motivadoras. Nesta direo, os resultados de pesquisas no Ensino de Fsica apontam,

    como possibilidade, a reconfigurao do currculo escolar com base em temas,

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    Revista Latino-Americana de Educao em Astronomia - RELEA, n. 24, p. 23-43, 2017

    destacando que tal modalidade de ensino permite: a contextualizao e a

    interdisciplinaridade (DELIZOICOV; ANGOTTI; PERNANBUCO, 2002), inserir

    problemticas pertencentes realidade do indivduo (DELIZOICOV, 1983) e abordar

    questes com enfoque na Cincia, Tecnologia e Sociedade (SANTOS; MORTIMER,

    2002).

    Alm de prejudicar a visibilidade do cu noturno, a poluio luminosa tem

    chamado a ateno de bilogos e grupos de defesa do ambiente, pelo facto de se revelar

    prejudicial sobrevivncia de animais de hbitos noturnos, principalmente aves durante

    perodos migratrios, tartarugas marinhas, rpteis, anfbios e insetos (BUENO, 2005).

    Considerando a poluio luminosa como um tema ambiental, a sua abordagem

    deve procurar criar sempre situaes que facilitem a participao e a interveno tanto

    na identificao quanto na resoluo de problemas que se reflitam na realidade

    envolvente, sendo desta forma a vida real a base do ensino-aprendizagem (AMPARO,

    2007). Segundo Almeida (2007), a Educao Ambiental tem como finalidade

    desenvolver uma responsabilidade ambiental, traduzida num sentido de participao e

    empenhamento na resoluo dos graves e complexos problemas ambientais que

    ameaam a qualidade e a manuteno da vida humana e a de outras espcies. A

    implementao do projeto Caso Camarate Investigao Luminosa ao contribuir para

    que os alunos, ao longo do ano, adquirissem conhecimentos e

    desenvolvessemcompetncias necessrias para o exerccio de uma cidadania ambiental,

    relacionada com a problemtica da poluio luminosa, contribuiu, desde modo, para a

    Educao Ambiental.

    1.3 Objetivos do projeto Caso Camarate Poluio Luminosa

    A Escola Secundria de Camarate est integrada no Programa Territrios

    Educativos de Interveno Prioritria (TEIP), sendo a rentabilizao dos recursos, a

    capacidade de mobilizar parceiros e o trabalho em rede no mbito social contributos

    para a valorizao da escola no meio. Atendendo localizao urbana da Escola

    Secundria de Camarate, concelho de Loures Lisboa, e sua proximidade a

    infraestruturas rodovirias e aeroporturias, partiu-se de um problema real de existncia

    de poluio luminosa, identificado pelos alunos. Foi neste contexto que surgiu o projeto

    Caso Camarate Investigao luminosa, cuja implementao foi impulsionada pelos

    seguintes objetivos: sensibilizar para a problemtica da poluio luminosa; realizar

    auditoria luz artificial noturna que incide sobre Camarate; demonstrar o efeito da

    poluio luminosa nas observaes do cu noturno e construir mapas locais de poluio

    luminosa; testar o efeito da poluio luminosa sobre os seres vivos; divulgar a

    investigao e apresentar plano de ao junto da comunidade escolar, extraescolar e

    governantes locais.

    Todos estes objetivos foram concretizados no ano 2015/2016 ao nvel local. No

    entanto, sendo a poluio luminosa uma temtica de educao ambiental requer uma

    continuidade a longo prazo, que se traduz por alargar a outras zonas do concelho, do

    distrito e do pas a auditoria luz artificial noturna, de modo a aumentar a rea mapeada

    quanto poluio luminosa, assim como continuar a trabalhar junto dos governantes

    locais de modo a alertar para a problemtica e propor medidas de mitigao.

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    Revista Latino-Americana de Educao em Astronomia - RELEA, n. 24, p. 23-43, 2017

    A temtica da poluio luminosa apresentou uma mais-valia ao nvel da

    articulao nos conselhos de turma, constituindo um projeto interdisciplinar, integrando

    diferentes saberes, nomeadamente na rea das Cincias Fsico-Qumicas, Matemtica,

    Cincias Naturais e Tecnologias da Informao e Comunicao. Deste modo,

    pretendeu-se desenvolver uma metodologia de aprendizagem baseada na resoluo de

    problemas, incentivando o gosto pela investigao cientfica em jovens estudantes do 3

    ciclo.

    2 Implementao do projeto

    A implementao do projeto Caso Camarate: Investigao Luminosa iniciou-

    se com a sensibilizao de alunos, de trs turmas de 7 e a uma turma de 8 ano, para a

    temtica da poluio luminosa. Perante um cenrio de poluio luminosa, como

    problema crescente, devido a luminrias ou projetores mal concebidos ou direcionados,

    iluminando para cima e para os lados, emitindo luz muito para alm do seu alvo, sem

    qualquer efeito til, os alunos definiram, numa primeira fase, vrias questes problema,

    relacionadas com o meio envolvente escola e s suas casas. Promoveu-se a elaborao

    de hipteses e definio de estratgias que permitissem dar resposta s questes

    problema. A implementao consistiu ento na realizao das atividades ao longo do

    ano letivo 2015/2016, que so descritas de seguida.

    2.1 Realizao de auditoria iluminao externa da Escola Secundria de

    Camarate e a ruas de Camarate

    O trabalho foi efetuado durante os meses de janeiro e fevereiro de 2016. Para a

    realizao da auditoriafoi fornecido aos alunos um guio Auditoria iluminao

    pblica (Anexo A), que foi analisado, tendo-se solicitado o seu preenchimento e

    apresentao dos resultados turma. A anlise dos resultados foi conseguida com a

    colaborao da disciplina de Cincias Fsico-Qumicas e das Novas Tecnologias da

    Informao e Comunicao (TIC). Os resultados foram analisados por cada turma

    participante (turmas de 7 e 8) e posteriormente foi feita uma anlise global dos

    resultados nas aulas de TIC, com uma turma de 8 ano. Esta turma fez ainda a

    divulgao das auditorias e dos resultados globais obtidos a todas as turmas de 9 ano,

    no mbito da disciplina de Cincias Fsico-Qumicas, cujo tema em estudo nessa altura

    consistia nos Efeitos da corrente eltrica e energia eltrica.

    2.2 Divulgao e participao na campanha Globeat Night

    Depois da anlise e divulgao das auditorias realizadas, iniciou-se a promoo

    da campanha Globeat Nigth, explorando como recursos o Stellarium e a pgina da

    internet dessa campanha3. Os alunos recolheram dados relativamente constelao de

    Orion (Figura 1), tendo-se participado na campanha de 1 a 10 de maro de 2016,

    recorrendo ao guio da atividade disponibilizado pelo site.

    3 Disponvel em: .

    B C

    http://www.globeatnight.org/5-steps.php

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    Figura 1 Explorao do software Stellarium e treino da observao da constelao de Orion.

    2.3 Realizao de atividades experimentais sobre a influncia da luz

    artificial noturna no desenvolvimento dos seres vivos

    Para testar o efeito da luz artificial noturna em seres vivos, procedeu-se

    realizao de atividades experimentais, com controlo de variveis, atravs da

    implementao integrada de atividades laboratoriais e de campo. Optou-se pelo uso de

    feijoeiros, plantas de crescimento rpido, para testes com plantas, e macroinvertebrados

    do solo, para testes com animais, pois ao nvel do 8 ano abordava-se a importncia do

    solo nos ecossistemas. Colocaram-se vasos com sementes de feijo (4 rplicas) debaixo

    de uma luminria e outros quatro vasos afastados de luminrias (Figura 2). Cada vaso

    possua 4 sementes de feijo. Durante 6 semanas, os feijoeiros foram observados e

    seguidos quanto ao seu crescimento. Os feijoeiros foram medidos semanalmente, tendo-

    se calculado a sua mdia em centmetros.

    Figura 2 - Atividades experimentais sobre a influncia da luz

    artificial noturna no desenvolvimento de plantas (feijoeiro).

    No que concerne ao estudo da influncia da luz artificial noturna nos

    macroinvertebrados do solo, engenhou-se uma armadilha para recolher estes seres

    vivos. Usaram-se ento copos de plstico, contendo lcool (3/4 do copo) e algumas

    gotas de vinagre. Estes copos foram enterrados, de modo a que a sua borda ficasse ao

    mesmo nvel que o solo. Tapou-se a abertura do copo, com pedaos de garrafo de

    plstico, garantindo que no sassem desse local e que proporcionavam aberturas

    Aeroporto

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    laterais, por onde os macroinvertebrados pudessem passar (Figura 3).

    Figura 3 Montagem de armadilhas debaixo de luminria e afastadas

    das luminrias, para recolher macroinvertebrados do solo.

    A atividade experimental consistiu em colocar trs armadilhas numa zona com

    luz artificial noturna, junto a uma luminria existente, tendo como controlo o mesmo

    nmero de armadilhas colocadas numa zona afastada de luminrias. Passadas duas

    semanas, as armadilhas foram recolhidas, para identificao, em laboratrio, dos

    macroinvertebrados que continham (Figura 4).

    Figura 4 Atividade laboratorial de separao, contagem e identificao de macroinvertebrados

    do solo, recolhidos nas armadilhas com e sem luz artificial noturna.

    Na realizao dos testes de influncia de luz artificial noturna nos seres vivos,

    os alunos, mais do que a obteno dos resultados, tiveram a oportunidade de

    desenvolver percursos investigativos. Ainda que, ao nvel do programa de Cincias

    Naturais do 8 ano, seja prevista a realizao de atividades experimentais, com o

    desenvolvimento do projeto Caso Camarate:Investigao Luminosa, os alunos

    tiveram de definir as suas prprias atividades e no se limitaram a cumprir protocolos

    preestabelecidos nos manuais escolares.

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    2.4 Divulgao e participao no concurso internacional Dark Skies

    Rangers Cartoon, promovido pelo NUCLIO Ncleo Interativo de

    Astronomia

    No ms de abril iniciou-se a promoo do concurso Dark Sky Rangers

    Cartoon. Os alunos elaboraram bandas desenhadas/cartoons sobre poluio luminosa.

    Os melhores trabalhos tiveram de ser submetidos at ao dia 27 de maio. Nesta atividade

    os alunos tiveram possibilidade de refletir e transmitir uma mensagem sobre as causas e

    consequncias da poluio luminosa.

    2.5 Realizao de Atividades Hands-on - Construo de espetroscpios e

    anlise de espetros de vrias fontes de luz

    Aquando da realizao da auditoria iluminao artificial noturna, para efeitos

    de clculo de energia gasta pelas luminrias, os alunos tiveram que pesquisar sobre o

    tipo de lmpadas existentes (por exemplo: vapor de sdio, vapor de mercrio,

    halognio, LED). Na pesquisa, analisaram estudos que indicam que a exposio a certos

    espetros da luz artificial noturna, diferentes do espetro da luz natural, so prejudiciais

    para a sade e para o ambiente. Fazia sentido, ento, num contexto interdisciplinar,

    realizar um estudo mais aprofundado da luz.

    A escola foi inscrita como Escola Piloto nos projetos europeus dinamizados

    pelo NUCLIO. Os formadores da NUCLIO, no dia 11 de maio, proporcionaram a

    construo de um espetroscpio a alunos de 8 ano. Este momento revelou-se de grande

    interesse por parte dos alunos, pela possibilidade de construrem um aparelho artesanal

    com uma rede de difrao, capaz de separar os comprimentos de onda da luz e de

    obterem espetros de luz (Figura 5). A atividade coincidiu com a abordagem do tema

    Luz na disciplina de Cincias Fsico Qumicas e possibilitou a visualizao de

    espetros de vrios tipos de lmpadas (por exemplo: espetro contnuo de lmpada

    incandescente e espetro descontnuo de lmpada de sdio).Analisando o espetro de

    diferentes tipos de lmpadas, os alunos puderam comparar o espetro das lmpadas

    identificadas sua eficincia energtica e ainda relacionar os espetros visualizados com

    o espetro da luz solar.

    Figura 5 - Realizao de Atividades Hands-on - Construo de

    espetroscpios e anlise de espetros de vrias fontes de luz.

  • Ins Nunes e Lus Dourado

    32

    Revista Latino-Americana de Educao em Astronomia - RELEA, n. 24, p. 23-43, 2017

    2.6 Implementao da metodologia Inquiry Based Learning (Escolas

    Piloto de Projetos Europeus)

    Embora ao longo da execuo do projeto Caso Camarate: investigao

    Luminosa tenha sido desenvolvida uma metodologia baseada na resoluo de

    problemas, a utilizao da metodologia Inquiry, recorrendo plataforma europeia

    Inspiring Science Education, foi apenas testada atravs da aplicao de umcenrio

    educativo em alunos de 7 ano no ms de maio (Figura 6). No dia 11 de maio o projeto

    foi apresentado num encontro promovido pela Escola Secundria de Camarate

    Escol[h]as Prticas III, para partilha de boas prticas entre vrias escolas do concelho de

    Loures, tendo ocorrido tambm neste dia uma formao para professores intitulada,

    Como criar uma aula online segundo a metodologia Inquiry Based Learning (Figura

    7).

    Figura 6 - Aplicao de cenrio educativo Os bebs e a lua, a alunos de 7 ano.

    Figura 7 - Palestra a professores: Como criar uma aula online

    seguindo a metodologia Inquiry., dinamizada pelo NUCLIO.

    A aplicao desta metodologia implica uma ao participativa dos alunos,

    prevendo a passagem por vrias fases, caractersticas do mtodo cientfico. Pela

    aplicao do cenrio Os Bebs e a Lua, verificaram-se as concees alternativas que

    os alunos apresentam sobre o tema, elaboraram-se questes problema e hipteses. Para

    testar as suas hipteses exploraram o programa Stellarium. Nas fases finais procedem

    comparao dos resultados obtidos com as hipteses, podendo chegar a concluses4.

    Este mtodo permite ao professor acompanhar a evoluo da turma, ao nvel das

    respostas dadas, fazendo o seu tratamento estatstico. Neste caso, o professor sabe quem

    est a ter mais dificuldade na execuo do percurso investigativo. Esta metodologia

    uma alternativa ao tradicional relatrio cientfico solicitado aos alunos, sobretudo nas

    4.

  • Poluio luminosa e educao ambiental:

    um estudo de caso em Camarate, Lisboa

    33

    Revista Latino-Americana de Educao em Astronomia - RELEA, n. 24, p. 23-43, 2017

    disciplinas de Cincias, poupando papel e tempo.

    2.7 Realizao de observao astronmica na escola aberta comunidade

    educativa

    No dia 17 de junho o projeto, desenvolvido ao longo do ano letivo, culminou

    com uma observao noturna aberta a toda a comunidade educativa, especialmente para

    as turmas que participaram e suas famlias. Com esta atividade pretendeu-se dar a

    conhecer como seria o cu noturno de Camarate sem poluio luminosa, numa palestra

    recorrendo ao programa Stellarium, e posteriormente comparou-se com cu noturno

    existente, atravs de telescpios.A ao consistiu num alerta acerca da temtica da

    poluio luminosa e importncia da astronomia, sobre a qual a maioria dos cidados no

    est consciencializado.

    2.8 Parcerias

    O Ncleo Interativo de Astronomia (NUCLIO) dinamiza formaes sobre

    poluio luminosa e eficincia energtica. Apoiou todas as fases do projeto Caso

    Camarate: Investigao Luminosa, uma vez que a professora coordenadora do projeto

    estava a frequentar uma dessas aes. Alm do esclarecimento de questes cientficas,

    partilhou material para aplicar em contexto escolar, nomeadamente Kit de poluio

    luminosa, e forneceu material para a construo de espetroscpios.

    A Camara Municipal de Loures destacou-se pelo apoio tcnico e divulgao do

    projeto. Ao nvel da divulgao, o projeto foi apresentado o dia 16 de fevereiro

    vereadora da educao da Cmara de Loures, a qual mostrou recetividade no tema como

    projeto educativo alargado a outras escolas. Uma vez que a temtica se insere na

    educao ambiental, remeteu nova reunio com engenheiros do departamento de obras

    pblicas e energia, pelo que a mesma se realizou o dia 6 de abril. Nesta reunio, pediu-

    se a validao dos dados. Um dos engenheiros presentes na reunio esteve

    posteriormente na escola, para verificar pessoalmente o tipo de lmpadas existentes,

    tendo fornecido o documento de referncia sobre iluminao pblica e eficincia

    energtica.

    Nos dias 14 e 15 de abril, o projeto Caso Camarate Investigao Luminosa

    foi divulgado na exposio Mostrarte, uma mostra dos projetos escolares e

    socioeducativos que se realizam em espaos educativos do concelho de Loures. Para a

    mostra do projeto, alm de um PowerPoint a descrever o projeto e os resultados obtidos,

    estavam disponveis quatro atividades interativas, relacionadas com a temtica da

    poluio luminosa.

    Atravs do apoio da Cmara Municipal de Loures, foi possvel realizar uma

    visita de estudo a uma fbrica de construo de luminrias Schrder Iluminao SA,

    no dia 25 de maio, com o objetivo de conhecer a tecnologia utilizada e fatores a ter em

    ateno na iluminao pblica.

  • Ins Nunes e Lus Dourado

    34

    Revista Latino-Americana de Educao em Astronomia - RELEA, n. 24, p. 23-43, 2017

    3 Resultados

    3.1 Realizao de auditoria iluminao externa da Escola Secundria de

    Camarate e a ruas de Camarate

    Como resultado das auditorias foram identificadas e caraterizadas, por todos os

    alunos participantes, 193 luminrias nas ruas de Camarate e 32 luminrias ao nvel do

    recinto da escola. Os dados recolhidos na auditoria iluminao exterior da escola foi

    validada por engenheiros da Cmara Municipal de Loures. A Escola Secundria de

    Camarate apresenta trs tipos de luminrias, possuindo predominantemente lmpadas de

    alta presso de sdio, que emitem cor alaranjada (Figura 8).

    Figura 8 Tipos de lmpadas registadas na auditora s

    luminrias externas da Escola Secundria de Camarate.

    Estas luminrias tm uma semicobertura, que no suficiente para direcionar a

    luz para o cho, havendo ainda desperdcio de luz para os lados e para cima (Tabela 1).

    A escola sofre influncia da iluminao das ruas envolventes e do eixo Norte-Sul, que

    passa num terreno contguo escola, a oeste. Se as lmpadas da escola

    fossemsubstitudas pelo sistema LED, havia uma poupana muito significativa no custo

    total da iluminao (86,9%, 76% e 93%), relativamente s lmpadas de vapor de sdio,

    vapor de mercrio e de iodetos metlicos, respetivamente (Tabelas 2 e 3).

    Tabela 1 - Caraterizao das luminrias quanto proteo da lmpada.

    Total de

    lmpadas Proteo da lmpada

    Frequncia

    relativa

    Frequncia

    absoluta

    36

    Sem proteo Muito Mau 0 -

    Com semiproteo Mau/Satisfatrio 34 94,4%

    Com proteo timo 2 15,6%

  • Poluio luminosa e educao ambiental:

    um estudo de caso em Camarate, Lisboa

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    Revista Latino-Americana de Educao em Astronomia - RELEA, n. 24, p. 23-43, 2017

    Tabela 2 Comparao dos gastos de cada lmpada existente na Escola Secundria

    de Camarate com o gasto de uma lmpada de Emisso de Luz Dodo (LED).

    Tabela 3 Poupana (em euros e em percentagem) na s

    substituio das lmpadas existentes por lmpadas LED.

    A realizao da auditoria s ruas de Camarate consistiu na recolha de

    informao da zona de residncia dos alunos, englobando vrios bairros locais. Das 193

    luminrias identificadas 64% correspondem a lmpadas de sdio de alta presso, 27% a

    lmpadas de sdio de baixa presso, 7% a lmpadas de vapor de mercrio e apenas 2%

    a lmpadas LED. Relativamente proteo da lmpada verificou-se que 73,1%

    apresenta apenas uma semiproteo, havendo muito desperdcio de luz e energia.

    3.2 Divulgao e participao na campanha Globeat Night

    Os alunos recolheram dados relativamente visibilidade da constelao de

    Orion na zona de Camarate. A Figura 9 representa o mapa do cu noturno local, onde

    possvel identificar algumas estrelas da constelao de Orion, tendo-se registado um

    predomnio do padro de magnitude 3. A magnitude a escala logartmica do brilho de

    um objeto utilizada na astronomia. Quanto mais baixos forem os nveis de magnitude

    maior o grau de poluio luminosa. Deste modo, a zona de Camarate apresenta

    poluio luminosa considervel. Os resultados submetidos pelos alunos esto

    disponveis online, explorando os dados de 2016, na pgina5 (Figura 10). Esta

    plataforma permite comparar os resultados submetidos de outros locais do planeta,

    relativamente ao grau de poluio luminosa. Em Portugal registraram-se muito poucas

    submisses.

    5 .

    Lmpada Potncia

    (W)

    N horas

    de

    uso/dia

    N horas

    de uso

    /ano

    Energia

    utilizada

    num ano

    (Wh)

    Energia

    (KWh)

    Custo da

    iluminao

    exterior

    /ano (euros)

    1KWh =

    0,14 euros

    Custo da

    iluminao

    exterior

    num dia

    (euros)

    Alta Presso

    de Sdio 100 12 4380 438000 438,0 61,32 0,168

    Vapor de

    Mercrio 125 12 4380 547500 547,5 76,65 0,210

    Iodetos

    Metlicos 400 - 12 4800 4,8 0,67 0,002

    LED 30 12 4380 131400 131,4 18,40 0,050

    Poupana LED/Alta Presso de

    Sdio

    LED/Vapor de

    Mercrio

    Led/Iodetos

    Metlicos

    Euros 42,92 58,25 0,62

    Percentagem 70% 76% 93%

  • Ins Nunes e Lus Dourado

    36

    Revista Latino-Americana de Educao em Astronomia - RELEA, n. 24, p. 23-43, 2017

    Figura 9 Mapa do cu noturno, na zona de Camarate, onde possvel

    identificar algumas estrelas da constelao de Orion (magnitude 3).

    Figura 10 Mapa de poluio luminosa da zona envolvente Escola Secundria de Camarate,

    construdo pela submisso de dados referentes campanha de 1 a 10 de maro do programa

    Globeat Nigth. Escola Secundria de Camarate.

    3.3 Realizao de atividades experimentais sobre a influncia da luz

    artificial noturna no desenvolvimento dos seres vivos

    Na atividade experimental para testar a influncia da luz artificial noturna em

    plantas, verificou-se que com luz artificial noturna os feijoeiros germinaram e

    cresceram mais rapidamente (Figura 11). Passados 30 dias apareceram flores apenas nos

    feijoeiros com luz artificial noturna.

    Figura 11 Crescimento de feijoeiros com e sem luz artificial noturna.

  • Poluio luminosa e educao ambiental:

    um estudo de caso em Camarate, Lisboa

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    Revista Latino-Americana de Educao em Astronomia - RELEA, n. 24, p. 23-43, 2017

    No que concerne ao estudo da influncia da luz artificial noturna nos

    macroinvertebrados do solo, contrariamente aos resultados esperados foi encontrada

    uma maior diversidade e quantidade de macroinvertebrados nas armadilhas expostas

    luz artificial noturna. Possivelmente o efeito trmico da luz sobreps-se tendncia

    lucfuga dos invertebrados do solo, uma vez que a atividade foi realizada com condies

    de temperatura desfavorveis para alguns destes seres vivos. Verificou-se que

    necessrio encurtar o tempo de exposio das armadilhas, para que a fauna recolhida

    esteja em bom estado de identificao. Por este motivo fez-se a separao com base nas

    semelhanas morfolgicas gerais, sem se ter conseguido estudar caractersticas

    especficas que permitiriam chegar classe.

    3.4 A Educao Ambiental no projeto Caso Camarate Investigao

    Luminosa

    No existe um real cadastro da iluminao pblica, na grande maioria das

    Cmaras Municipais. Para saber gerir necessrio conhecer o que existe. No sabendo

    o que existe difcil fazer a sua gesto. No sabendo onde esto os gastos no se pode

    saber como diminui-los. Neste contexto, as escolas e respetivos alunos ao realizar

    auditorias iluminao pblica, podem ser parceiros das autarquias e municpios,

    desenvolvendo-se assim uma cidadania responsvel e ambiental.

    A construo de mapas de poluio local e sua comparao com outras zonas

    do planeta, atravs da plataforma do programa Globeat Nigth, constitui uma ferramenta

    de utilidade, que permite ter uma perceo da poluio luminosa em termos geogrficos

    e ao longo do tempo. No entanto, Portugal apresenta poucos participantes a submeter

    dados, pelo que dada a relevncia do tema, o programa devia ter hiperligao nos sites

    de Cmaras Municipais, Escolas, entidades associadas preservao do ambiente,

    desenvolvendo-se (in)formaes para a divulgao do mesmo.

    Importa referir que a luz artificial noturna pode ser prejudicial ao

    desenvolvimento das plantas que existem na natureza, alterando o seu ciclo de vida. Por

    exemplo, luz incidente em rvores ou hortas durante toda a noite faz com que as plantas

    tenham folhas, flores e frutos fora da poca normal, fenmenos que vo afetar outros

    seres vivos do ecossistema. Contudo, o teste da influncia da luz artificial noturna no

    desenvolvimento dos feijoeiros reveste-se de interesse, pela possibilidade de acelerar

    crescimento de plantas, florescncia ou produo de fruto, na rea de produo agrcola

    ou de plantas ornamentais. A existncia de algumas estufas, por exemplo, permite o

    controlo do fotoperodo. O tipo de lmpadas, os seus espectros, a sua temperatura so

    fatores que tambm podem ser estudados pelos alunos, em outras atividades prticas.

    Estas permitiriam uma implementao de trabalho laboratorial e de campo, numa

    articulao horizontal entre Cincias Naturais e Cincias Fsico-Qumicas.

    No programa de 8 ano de Cincias Naturais existe no subdomnio

    Ecossistemas um objetivo geral que Compreender a influncia das catstrofes no

    equilbrio dos ecossistemas. Embora os autores dos manuais de vrias editoras

    abordem diferentes tipos de poluio, no aparece referenciada a poluio luminosa. Por

    outro lado, a tcnica de captao de macroinvertebrados do solo, usada no projeto, pode

    constituir um modelo de atividade prtica para outras escolas, no mbito do estudo do

    solo. Estas atividades tm cabimento tambm no mbito da realizao da influncia dos

    fatores abiticos nos seres vivos, pelo que podem diversificar os recursos j existentes.

  • Ins Nunes e Lus Dourado

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    Revista Latino-Americana de Educao em Astronomia - RELEA, n. 24, p. 23-43, 2017

    Neste contexto, o projeto Caso Camarate: investigao luminosa possibilitou

    um trabalho didtico dos contedos ambientais do programa educativo, com aplicaes

    reais, atravs de aes concretas. Numa perspetiva pedaggica, a Educao Ambiental

    no constitui um desafio fcil para o professor, obrigando-o a questionar-se como levar

    prtica uma verdadeira Educao Ambiental. A possibilidade de aplicar cenrios

    educativos, em plataformas de projetos europeus como o caso do Inspiring Science

    Education, aplicando a metodologia Inquiry uma mais-valia, pelos recursos j

    existentes e pela metodologia interativa, na qual o aluno ajudado a construir o seu

    conhecimento.

    4 Consideraes finais

    O conhecimento sobre o meio constri-se a partir das vivncias, experincias

    que envolvam a resoluo de problemas, a conceo e desenvolvimento de projetos e a

    realizao de atividades de investigao. Neste contexto, o projeto Caso Camarate:

    Investigao Luminosa apresentou relevncia cientfica e pedaggica pelas seguintes

    razes:

    Permitiu abordar temticas do currculo escolar do 3 ciclo, recorrendo a uma metodologia de projeto, baseada na resoluo de problemas, em detrimento de

    mtodos tradicionais. Verificou-se que este projeto ajudou a cativar muitos

    alunos para a temtica da poluio luminosa, uma vez que estes se sentiram

    como investigadores, recolhendo e analisando dados, que seriam alvo de

    anlise posterior pela direo e governantes locais.

    Permitiu articulao horizontal, promovendo-se articulao interdisciplinar no mesmo nvel de ensino e nos Conselhos de Turma, e articulao vertical, pela

    colaborao entre turmas de anos de escolaridade diferentes.

    Permitiu a implementao de atividades prticas diversas, entre as quais se salientam as experimentais, com controlo de variveis, nas quais foi possvel

    integrar atividades de campo e de laboratrio.

    A temtica relativamente simples de tratar, pela existncia de factos que os alunos de todos os nveis de ensino podem presenciar associados poluio

    luminosa. Esta temtica pode ser divulgada a outras escolas e a outras faixas

    etrias, em instituies envolventes a Camarate, mas tambm mais distantes.

    Seria interessante fazer intercmbio com escolas onde o grau de poluio

    luminosa seja menor, para que os alunos pudessem realmente constatar as

    diferenas do cu noturno, in situ. Deste modo, promovia-se a atualizao dos

    dados na plataforma Globeat Nigth e a construo de mapas de poluio

    luminosa, considerando as relaes entre o local e o global.

    Divulgou a temtica a nvel nacional, ao participar com escalo 4 (3 ciclo) na 13 edio do concurso Cincia na Escola, promovido pela Fundao Ildio

    Pinho, tendo recebido prmio na fase 1 - concurso de ideias e sendo

    selecionado, na fase 2 - desenvolvimento do projeto, para a Mostra Nacional,

    na qual participaram os 100 melhores projetos a nvel nacional, divididos em 5

  • Poluio luminosa e educao ambiental:

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    Revista Latino-Americana de Educao em Astronomia - RELEA, n. 24, p. 23-43, 2017

    escales. Durante a Mostra Nacional, realizada nos dias 20 e 21 de setembro de

    2016, em Pinhal Novo, distrito de Setbal, os alunos tiveram a oportunidade de

    expor a problemtica da poluio luminosa a polticos (primeiro ministro e

    ministro da educao), empresrios, professores, assim como a alunos de

    outros pontos do pas.

    A 13 edio do concurso Cincia na Escola, promovida pela Fundao Ildio Pinho, inclui, em processo de finalizao, a elaborao do Catlogo Digital dos

    projetos selecionados a nvel nacional. Este Catlogo uma pea chave para a

    articulao da inovao e do empreendimento escolar com a economia e o

    desenvolvimento empresarial, pelo que o material didtico, desenvolvido no

    projeto, ser divulgado atravs deste instrumento.

    Pretende contribuir para a melhoria das luminrias existentes na zona envolvente escola, quer atravs da sensibilizao aos elementos da

    comunidade educativa, elementos da Camara Municipal de Loures, quer

    atravs da projeo de uma soluo ao nvel de blindagem para diminuir

    poluio luminosa provocada por luminrias existentes.

    O trabalho anteriormente descrito apresenta limitao por no terem sido

    recolhidos mais dados sobre o impacto das atividades realizadas, no entanto a

    implementao do projeto deve ser contnua ao longo do tempo, de modo a que tal

    possa acontecer no futuro.

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  • Ins Nunes e Lus Dourado

    42

    Revista Latino-Americana de Educao em Astronomia - RELEA, n. 24, p. 23-43, 2017

    ANEXO A

    Auditoria iluminao Pblica - Rua/Escola

    Quantas estrelinhas consegues ver, a olho nu, na rua onde moras? Sabias que no cu existem

    milhares de milhes de estrelas? No consegues imaginar um cu assim to estrelado? Pois , a culpa da

    POLUIO LUMINOSA. Esse problema crescente resulta principalmente de candeeiros e projetores

    exteriores que esto mal concebidos ou mal direcionados, iluminando para cima ou para os lados e

    emitindo luz muito para alm do seu alvo, sem qualquer efeito til. A luz emitida para cima e para os

    lados reflete-se e difunde-se nas nuvens, poeiras e fumos em suspenso no ar, tornando o cu noturno

    mais claro. A sua ajuda na caa m iluminao ser muito preciosa e poder ajudar no s a

    preservao do planeta, mas ao reencontro das pessoas com o bonito cu estrelado.

    Questo problema: Que tipo de iluminao pblica existe na minha rua/escola?

    Morada:_____________________________________________________________________________

    1.A. Auditoria na Rua

    Faa um esboo da rua que adotou. Represente por um X as posies dos candeeiros pblicos, indicando

    a distncia a que se encontram. Indique onde est a incidir a iluminao (ex. cho).

    1.B. Auditoria Escola

    Faa um esboo da planta da escola, escala, indicando comprimentos e larguras. Represente por um X

    as posies dos candeeiros pblicos, indicando a distncia a que se encontram. Indique onde est a incidir

    a iluminao (ex. cho).

    NOTA: Regresse noite com o seu grupo e confirme onde as luzes incidem. Quais as reas onde existe

    dfice ou excesso de iluminao, tendo como referncia os locais que lhe cabe iluminar. Verifique se as

    luzes esto a incidir apenas onde necessrio ou se esto bloqueadas pela vegetao ou por outra

    estrutura. Analise tambm se existem zonas demasiado brilhantes ou zonas excessivamente escuras, que

    diminuem a capacidade de observar o que est sua volta.

    Vamos agora analisar cada um dos candeeiros

    Os candeeiros so todos iguais? Sim ___ No ____ E as lmpadas so todas iguais? Sim ___ No ____

    2. Analisando a Figura 1, faa um crculo nos candeeiros parecidos com os que existem na sua rua/

    escola. Tire fotografias de cada tipo de luminria identificada.

    Figura 1 Imagens de diferentes tipos de equipamentos e suas abreviaes.

  • Poluio luminosa e educao ambiental:

    um estudo de caso em Camarate, Lisboa

    43

    Revista Latino-Americana de Educao em Astronomia - RELEA, n. 24, p. 23-43, 2017

    2.1. Caso os candeeiros/lmpadas da sua rua sejam diferentes dos casos apresentados na Figura 1,

    desenhe ou tire uma fotografia a cada um desses tipos diferentes de luminrias.

    2.2. Caracterize com a ajuda da Figura 1 e dos dados em anexo, cada uma das luminrias identificadas.

    Para que os registros da auditoria possam ajudar a rentabilizar o consumo de energia usada na iluminao

    noturna, necessrio determinar o consumo energtico. Esta tarefa vai ser realizada em posteriores aulas

    de Cincias Fsico-qumicas e TIC. A informao obtida deve ser divulgada, assim como possveis

    solues de melhoria, junto da direo da escola/rgos autrquicos pelo que a sua funo como Dark

    Sky Ranger ainda agora comeou.

    Luminria Cor da

    lmpada

    Tipo de

    lmpada

    Potncia

    Est

    orientada

    na posio

    correta?

    Tem

    proteo?

    Tem sensor de

    movimento?

    Tem

    temporizador?

    Sim No Sim No Sim No Sim No

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