Es esa época del año cuando los propietarios ambiciosos toman sus céspedes y techos para superar a sus vecinos en un juego de quién puede abrumar primero la red eléctrica local. Los resultados pueden variar desde bastones de caramelo solitarios hasta dragones ligeros navideños en toda regla. Pero ya sea que aceleres a fondo o prefieras una exhibición discreta de alegría festiva, una cosa ahora es cierta: la NASA está observando.
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Los científicos del Centro de Vuelo Espacial Goddard en Maryland y la Universidad de Yale en Connecticut utilizaron imágenes satelitales para rastrear patrones de luz en 1.200 ciudades durante dos años y medio. Descubrieron que el aumento de la luz se correlacionaba perfectamente con las temporadas festivas del Ramadán en el Medio Oriente, así como con la Navidad y la Nochevieja en todo el mundo. También vieron variaciones en cómo las ciudades y vecindarios dentro de esas ciudades celebran estas fiestas, anunció el equipo esta semana en la reunión anual de la Unión Geofísica Americana en San Francisco.
"Lo que sucede durante las vacaciones es que nuestros patrones están cambiando", dice Miguel Román, un científico físico de la NASA Goddard. En Occidente, nos quedamos despiertos hasta tarde bebiendo ponche de huevo y volviendo a casa temprano del trabajo. "Esos cambios en el comportamiento son cambios en las ubicaciones de la demanda de servicios de energía". Comprender estos cambios estacionales podría decirnos en última instancia qué impulsa las emisiones de carbono a nivel local.
En todo Estados Unidos, los investigadores vieron un aumento general de la luz más fuerte en los suburbios y las ciudades pequeñas en comparación con los centros urbanos. Los cambios en la iluminación están codificados por colores: verde significa un aumento, amarillo significa plano y rojo significa una disminución. (Jesse Allen, Observatorio de la Tierra de la NASA) 
San Francisco sigue el patrón de aumento de la iluminación en las áreas suburbanas de las ciudades. (Jesse Allen, Observatorio de la Tierra de la NASA) 
Las áreas verdes en el norte de Dallas, Texas, y las áreas suburbanas de Houston, Texas, indican un aumento en la iluminación festiva. "Lo que estás viendo son luces navideñas desde el espacio", dice Román. (Jesse Allen, Observatorio de la Tierra de la NASA) 
Se pueden ver aumentos en la iluminación navideña en los suburbios de Atlanta, creando una "dona" verde alrededor del centro de la ciudad. (Jesse Allen, Observatorio de la Tierra de la NASA) 
El área de DC-Baltimore muestra un aumento de luz más fuerte en los condados suburbanos como Loudon y Fairfax en Virginia, que son conocidos por sus grandes "McMansions" unifamiliares con grandes patios que ofrecen mucho espacio para las luces al aire libre. (Jesse Allen, Observatorio de la Tierra de la NASA) 
El uso de iluminación mapeada en las ciudades de Florida mostró un aumento durante Navidad y Año Nuevo. (Jesse Allen, Observatorio de la Tierra de la NASA) 
Los Ángeles, California, muestra patrones de iluminación a cuadros en verde y constantes en amarillo en toda la ciudad, con más verde en los bordes. (Jesse Allen, Observatorio de la Tierra de la NASA) 
El altamente residencial Phoenix, Arizona, por otro lado muestra aumentos verdes incluso en el centro. (Jesse Allen, Observatorio de la Tierra de la NASA) Con cientos de satélites dando vueltas alrededor de la Tierra, puede parecer fácil tomar una imagen de lo que está debajo exactamente. Pero obtener imágenes de muy alta resolución ha sido difícil, especialmente cuando se dirige a entornos urbanos. En 2011, el satélite Suomi-NPP se lanzó con una elegante cámara Schmancy a bordo. Esta cámara en particular tiene sensores de poca luz que pueden captar longitudes de onda de verde a infrarrojo y crear imágenes más intensas. La cámara permite que Suomi-NPP tome fotos de la Tierra alrededor de la 1 a.m., hora local, todas las noches con una resolución muy alta.
“Es extremadamente sensible. Al permitir que cada píxel se sobreexponga, podemos elegir la señal más débil como un barco de pesca en la costa de Somalia, así como señales muy brillantes como el magma volcánico en la Isla Grande de Hawai ", explica Román.
En 2012, NOAA usó la cámara para hacer una imagen compuesta de unos meses de luces por la noche. Para hacer una imagen como esa, debe ejecutar los datos sin procesar a través de algoritmos especiales, para corregir el ruido blanco, como incendios, aerosoles reflectantes y luz de luna. La NASA quería poder hacer esto a diario, por lo que Román comenzó a explorar opciones. Para obtener una línea de base, examinó las zonas rurales con poca contaminación lumínica y los desiertos. Pero cuando tomó algunos datos iniciales de Egipto y el Sahara, algo parecía extraño, como si las luces estuvieran demasiado saturadas.
"Esto estaba sucediendo en las zonas urbanas, así que investigamos eso, y nos dimos cuenta de que lo que estábamos viendo era que el aumento de la señal estaba sincronizando perfectamente con el calendario del Ramadán", recuerda Román. Envió un correo electrónico a los especialistas en urbanización de Yale, y estaban intrigados. Efectivamente, encontraron el mismo pico el próximo año. Durante los próximos dos años y medio, el equipo midió los datos de tres períodos de vacaciones: tres años de Ramadán en el verano (en este caso) y dos años de Navidad más Año Nuevo desde la semana de Acción de Gracias hasta la primera semana de enero. Al ejecutar las imágenes a través de un algoritmo especialmente diseñado, compararon la señal de luz durante estos períodos con el resto del año en tres áreas geográficas: Medio Oriente, América del Norte y el Caribe.
La nieve resultó ser un gran problema. Mirando la primera ronda de datos navideños del centro de los EE. UU., Román vio un gran aumento en Denver en 2012. Pero no fueron solo las luces navideñas, sino la luz de la lámpara que se refleja en la nieve fresca, por lo que tuvieron que sacar la mayoría de las ciudades al norte de San Luis Aún así, pudieron retomar algunas tendencias generales y produjeron mapas para los períodos de vacaciones.
En 70 ciudades de los EE. UU., Las luces brillaron más durante Navidad y Año Nuevo, independientemente de los factores económicos u otros. "[Está] rastreando esta tradición compartida nacional", dice Román. Los suburbios de la ciudad en particular mostraron un aumento del 30 al 50 por ciento en la intensidad de la iluminación, mientras que la mayoría de los centros urbanos vieron un aumento del 20 al 30 por ciento. Eso es probable porque un patio más grande significa más espacio para volar Santas y renos que brillan en la oscuridad.
El equipo observó patrones de luz para las 30 ciudades más pobladas de Puerto Rico. (Jesse Allen, Observatorio de la Tierra de la NASA) En el Puerto Rico natal de Román, también surgió el patrón navideño. Usando su algoritmo, los investigadores pudieron agrupar centros culturales de festivales festivos, ciudades industriales y más pueblos rurales en función de los hábitos energéticos de los ciudadanos. "[Ahora] podemos clasificar las ciudades en función de los comportamientos energéticos de sus habitantes. Comportamientos que se basan en las normas, en las identidades de una cultura", explica Román. "Esto es mucho más genial que ver las luces de Navidad desde el espacio".
En el Medio Oriente, las luces de las principales ciudades se encendieron más durante el mes sagrado del Ramadán, que normalmente culminó con un pico asociado con las festividades del Eid. En general, las luces aumentaron en el centro de la ciudad con actividades grupales de oración por la noche y personas que iban a trabajar antes.
Se destacaron las diferencias entre países. Arabia Saudita tuvo el aumento más intenso del Ramadán, mientras que las luces de Estambul fueron un poco más débiles. Arabia Saudita es más conservadora, mientras que Turquía es más secular. "Las luces nocturnas realmente siguen las diferencias culturales entre estas ciudades y los países que las albergan", dice Eleanor Stokes, una estudiante graduada de Yale que colaboró en el estudio. Tel Aviv, en particular, no tuvo aumento de la iluminación durante el mes sagrado musulmán. Y las ciudades en Irak y Líbano vieron caídas en las luces nocturnas, que los investigadores vinculan a una electricidad poco confiable. En Siria, la disminución de la luz nocturna en Alepo y Damasco probablemente se debió a disturbios políticos y militares. "Estas luces nocturnas son en cierto modo como el electrocardiograma de una ciudad", dice Stokes.
En Egipto, los investigadores observaron más de cerca 20 vecindarios de El Cairo y descubrieron que las áreas más pobres vieron un pico más pequeño durante el Ramadán, y decidieron dejar las luces apagadas por razones financieras o quizás culturales. "Puedes ver esas huellas sociales y culturales en las firmas de energía", dice Stokes.
El uso de la luz en las ciudades de Arabia Saudita, como Riad y Jeddah, aumentó de aproximadamente un 60 a un 100 por ciento en el transcurso del mes de Ramadán. (Jesse Allen, Observatorio de la Tierra de la NASA) 
El uso de la luz en ciudades turcas, como Estambul, mostró un aumento, pero menor. (Jesse Allen, Observatorio de la Tierra de la NASA) 
En El Cairo, en general, los patrones de iluminación alcanzaron su punto máximo durante el mes de Ramadán, especialmente en el centro de la ciudad. Amman, Jordania, mostró un patrón de aumento similar. Como era de esperar, las luces de Tel Aviv, Israel, se mantuvieron bastante constantes. (Jesse Allen, Observatorio de la Tierra de la NASA) Los datos no les dan una medida exacta del uso total de energía en una cuadra de la ciudad, pero las luces sí proporcionan un proxy para rastrear los patrones de uso de energía. “Este es el factor más sensible al comportamiento humano. Cuando las personas encienden las luces, lo siguiente que van a encender es la tostadora y el calentador ”, dice Román. "Son esos patrones de comportamiento los que estamos tratando de ver".
Las áreas urbanas representan una gran parte del uso y las emisiones de energía, por lo que los investigadores esperan superponer los datos con las emisiones de carbono y los datos de consumo de energía en el futuro. "Las emisiones de dióxido de carbono te están dando cuándo, dónde y cuánto. Pero no te están diciendo qué lo está conduciendo", dice Román. Mirar los datos de iluminación contra las emisiones podría ayudar a construir estrategias de mitigación climática más localizadas. Román señala: "Lo que va a funcionar en la ciudad de Nueva York no necesariamente va a funcionar para Amarillo, Texas".
De esta manera, las imágenes proporcionan mucho más que imágenes bonitas de la Tierra desde el espacio.
Nota: Este artículo se ha actualizado para reflejar el hecho de que no hay volcanes activos en Kauai.
