Analisando as Mudanças na Iluminação Noturna da Madeira (2012–2023)

PORTUGUESE

Recentemente, fui encarregado de mapear os dados anuais de Iluminação Noturna VIIRS (VNL) de 2012 a 2023 para cinco regiões: Madeira, Corvo, Graciosa, Tenerife e Las Palmas. Usando o ArcGIS Pro, visualizei as mudanças na intensidade da luz noturna (NTL) nessas regiões, fornecendo insights sobre a evolução dos cenários urbanos e econômicos. Neste post, focarei na Madeira, onde padrões distintos de intensidade de NTL revelam mudanças importantes ao longo do tempo.

VISUALIZANDO AS TENDÊNCIAS

A imagem acima ilustra a progressão anual da NTL na Madeira de 2012 a 2023. As principais observações incluem:

Concentração no Sul: Os níveis mais altos de luz estão concentrados nas áreas do sul da Madeira, com Funchal destacando-se como o ponto mais persistente e brilhante. Isso sugere que atividades econômicas, como turismo, comércio e expansão residencial, estão mais concentradas nessa região.

Diminuição da Intensidade, Aumento da Cobertura: Enquanto a intensidade central das luzes diminuiu entre 2012 e 2023, a iluminação agora cobre uma área geográfica maior. Isso pode refletir o desenvolvimento de infraestrutura, como a expansão de redes viárias e iluminação em áreas mais remotas ou anteriormente pouco iluminadas.

CAUSAS POTENCIAIS DE MUDANÇA

Existem vários fatores que podem explicar essas mudanças na intensidade e cobertura da NTL:

Mudanças no Uso do Solo e/ou Novas Redes de Iluminação: A expansão de áreas urbanas e suburbanas pode ter levado à instalação de novas redes de iluminação, particularmente em áreas que anteriormente eram mais escuras. Isso poderia explicar o aumento da cobertura espacial, apesar da diminuição da intensidade em algumas áreas centrais.

Iluminação Eficiente em Termos de Energia: A adoção de soluções de iluminação eficientes, como os LEDs, pode estar contribuindo para a redução da intensidade. Essas tecnologias geralmente oferecem o mesmo nível de visibilidade com menor consumo de energia, reduzindo o brilho geral visível pelos satélites.

Monitoramento e Controle da Poluição Luminosa: Há uma crescente conscientização sobre os impactos ambientais da poluição luminosa, o que levou a iniciativas voltadas para a redução de emissões luminosas desnecessárias. Regulamentos ou projetos como este podem contribuir para o uso mais controlado e eficiente da iluminação externa.

CONCLUSÃO

Ao mapear e analisar as mudanças na NTL ao longo dos anos, podemos entender melhor como a atividade humana, o desenvolvimento econômico e as considerações ambientais moldam uma região. Na Madeira, as tendências sugerem tanto expansão quanto adaptação, com mais áreas sendo iluminadas enquanto se controla a intensidade luminosa nas regiões urbanas centrais. Uma comparação dessas tendências de NTL com as mudanças no uso do solo na região ofereceria insights ainda mais profundos sobre como o desenvolvimento urbano e o crescimento da infraestrutura se alinham com a sustentabilidade ambiental. Isso oferece um vislumbre da paisagem em evolução da ilha e o equilíbrio entre desenvolvimento e sustentabilidade.

ENGLISH

Recently, I was tasked with mapping annual VIIRS Nighttime Light (VNL) data from 2012 to 2023 for five regions: Madeira, Corvo, Graciosa, Tenerife, and Gran Canarias. Using ArcGIS Pro, I visualized the changes in nighttime light (NTL) intensity across these regions, providing insights into the evolving urban and economic landscapes. In this post, I will focus on Madeira, where distinct patterns of NTL intensity reveal key shifts over time.

VISUALIZING THE TRENDS

The infographic above illustrates the annual progression of NTL in Madeira from 2012 to 2023. Key observations include:

Concentration in the South: The highest light levels are concentrated in the southern areas of Madeira, with Funchal standing out as the most persistent bright spot. This suggests that economic activities, such as tourism, commerce, and residential expansion, are most concentrated here.

Decreasing Intensity, Expanding Coverage: While the core intensity of the lights has reduced from 2012 to 2023, the lights are now covering a larger geographic area. This could reflect infrastructure development, such as the expansion of road networks and lighting in more remote or previously underlit areas.

POTENTIAL CAUSES OF CHANGE

There are several factors that could explain these shifts in NTL intensity and coverage:

Land use changes and/ New Lighting Networks: The expansion of urban and suburban areas may have led to new lighting installations, particularly in areas that were previously darker. This could explain the increase in spatial coverage despite a decrease in intensity in some core areas.

Energy-Efficient Lighting: The adoption of energy-efficient lighting solutions such as LEDs could be contributing to the decrease in intensity. These technologies often provide the same level of visibility with lower energy consumption, reducing the overall brightness visible from satellites.

Monitoring and Controlling Light Pollution: There has been growing awareness about the environmental impacts of light pollution, leading to initiatives aimed at reducing unnecessary light emissions. Regulations or projects like this one could contribute to the more controlled and efficient use of outdoor lighting.

CONCLUSION
By mapping and analyzing the changes in NTL over the years, we can better understand how human activity, economic development, and environmental considerations shape a region. In Madeira, the trends suggest both expansion and adaptation, with more areas being lit up while managing light intensity in key urban regions. A comparison of these NTL trends with land-use changes in the region would offer even deeper insights into how urban development and infrastructure growth align with environmental sustainability. This offers a glimpse into the island’s evolving landscape and the balance between development and sustainability.

Plástico marinho: um problema

                                                                   Portugese version

O oceano é o lar de uma grande variedade de vida. Do minúsculo krill à enorme baleia azul, todos eles dependem de um ambiente de vida saudável para prosperar. Infelizmente, o oceano é agora também o lar de enormes quantidades de detritos plásticos provenientes de terra e de barcos. Estes detritos marinhos podem afetar a saúde do ecossistema oceânico e ameaçar o bem-estar dos organismos marinhos e, em última análise, também a saúde humana.

O plástico é um material muito prático, durável e barato e pode ser usado para diversos fins. Isso fez com que hoje seja um material amplamente utilizado e onde podemos encontrar nos produtos mais malucos, inclusive roupas e às vezes até pasta de dentes. O benefício da durabilidade dos materiais também é o culpado, pois não se degenera naturalmente como muitos outros materiais orgânicos ao longo do tempo. Portanto, se o plástico acabar no meio ambiente, provavelmente permanecerá lá por muito tempo, com grandes consequências para a vida selvagem e para a saúde ambiental.

Fontes de plástico no oceano (Fonte: National Ocean Service)

Produtos plásticos maiores, como sacos plásticos, redes de pesca, garrafas, insufláveis, etc., ficam na superfície e animais marinhos como tartarugas, golfinhos ou baleias podem ficar presos neles, o que pode feri-los ou estrangulá-los. Existe até um termo para a morte por enredamento em redes e cordas de pesca descartadas, “ghost fishing”. Além disso, os animais podem confundir o plástico com comida. Sacolas plásticas podem ser confundidas com algumas belas águas-vivas, por exemplo. Os animais comem-no e ele enche o estômago com material indigerível. Consequentemente, o plástico pode danificar os órgãos intestinais e os animais podem perder o apetite e morrer de fome.

Ghost Fishing (Source: HillNotes)

Depois de algum tempo na água, os produtos plásticos maiores se decompõem em partículas menores, também conhecidas como “microplásticos” ou “nanoplásticos”. Estes podem criar novos perigos, uma vez que a investigação demonstrou que podem entrar na corrente sanguínea dos animais e acumular-se em gordura. Isto é especialmente problemático para animais marinhos com muita gordura (pele gordurosa), como baleias e focas. Outros produtos químicos tóxicos, como PCBs e BPA, podem vazar ou aderir ao plástico e também se acumular no corpo dos animais. Isso pode criar perturbações hormonais e, potencialmente, problemas de reprodução. 

Para as aves marinhas, o plástico também é problemático. Eles podem ficar presos em material plástico quando estão na água e podem ingerir plástico que permanecerá em seu estômago. As aves marinhas são atraídas pelo cheiro do plástico. Depois de algum tempo flutuando no oceano, crescem algas nos (micro) plásticos e é libertado um composto químico que as aves, principalmente espécies de albatrozes e cagarras, conseguem cheirar e que normalmente utilizam para encontrar alimento. O mesmo fenômeno foi observado em peixes que procuram ativamente microplásticos por causa do cheiro. Quando as aves marinhas comem plástico, isso pode danificar os seus órgãos e causar desnutrição. Relacionado com isto, os investigadores descobriram uma nova doença em aves marinhas, a 'plasticosis', depois de encontrarem tantas aves marinhas com cicatrizes no seu sistema digestivo devido a todo o plástico que ingerem.

Foca cinzenta presa em uma rede de pesca (costa da Holanda) (Fonte: Pieterburen Seal Rescue Center)

Esta ave marinha provavelmente morreu por ingestão de plástico (Source: Guardian)

Cigarros encontrados na Praça do Povo, Funchal

3kg plásticos,  colecionado na Desertas Grande 

                                                                    English version

The ocean is home to a wide variety of life. From tiny krill to the enormous blue whale, they all depend on a healthy living environment to thrive. Unfortunately, the ocean is now also home to huge amounts of plastic debris coming from land and boats. This marine debris can impact the health of the ocean ecosystem and threaten the well-being of marine organisms and ultimately also human health.

Plastic is a very handy material, it is durable and cheap and can be used for many different purposes. This has made that it is now a widely used material and you can find plastic in the craziest products, including clothing and sometimes even toothpaste. The materials benefit of durability is also the culprit, as it is does not naturally degenerate like many other organic materials do over time. So if plastic ends up in the environment, it will likely stay there for a looooong time, with major consequences for wildlife and environmental health. 

Sources of plastic in the ocean (Source: National Ocean Service)

Bigger plastic products like plastic bags, fishing nets, bottles, inflatables etc. stay on the surface and marine animals like turtles, dolphins or whales can get trapped in these which can injure or strangle them. There even is a term for starvation from entanglement in discarded fishing nets and ropes, 'ghost fishing'. Also, animals can mistake the plastic for food. Plastic bags can get mistaken for some nice jellyfish for example. Animals eat it and it will fill their stomach with indigestible material. Consequently, the plastic can damage the intestinal organs and animals may loose their appetite and starve to death.

Ghost Fishing (Source: HillNotes)

Grey seal trapped in a fishing net (coast of the Netherlands) (Source: Pieterburen Seal Rescue Center)

After some time in the water, bigger plastic products break down into smaller particles, also known as 'micro plastics' or 'nano plastics'. These can create new hazards as research has shown that they can enter the bloodstream of animals and built up in fat. This is especially problematic for marine animals with a lot of blubber (fatty skin) like whales and seals. Other toxic chemicals like PCBs and BPA can leak from or stick to plastic and accumulate in the body of animals as well. This can create hormonal disruptions and potentially reproduction issues. 

For seabirds, plastic is also problematic. They can get trapped in plastic material when on the water and they can ingest plastic which will remain in their stomach. Seabirds get attracted by the plastic from the smell. After some time floating in the ocean, algae grow on the (micro) plastics and a chemical compound is released which the birds, mainly albatross and shearwater species, can smell and which they normally use to find food. The same phenomenon has been seen in fish that are actively foraging for micro plastics because of the smell. When seabirds eat plastic, it can damage their organs and lead to malnourishment. Related to this, researchers have discovered a new disease in seabirds, 'plasticosis', after finding so many seabirds with scarring in their digestive system from all the plastic they ingest. 

This seabird likely died from plastic ingestion (Source: Guardian)

There are a number of things to help prevent plastic from coming into the ocean, not only to protect animals and the environment but also our own health. Reduction of plastic consumption is already a big step forward and recycling of plastic can also help, although it is not perfect as plastic loses it's quality after recycling. There are also initiatives to clean up plastic from the street, from rivers or from beaches. 

Around 3kg plastic, collected on Desertas Grande 

Sigarette butts found near Praça do Povo, Funchal

 

Utilización de GPS en seguimiento animal

*Versión en español*

Utilización de GPS en seguimiento animal

Desde que comencé mis prácticas en SPEA, he tenido la oportunidad de trabajar de cerca con los dispositivos GPS Logger, tanto en el campo con las pardelas cenicientas como a nivel computacional con los programas QGis y RStudio.

El uso del GPS en el seguimiento de animales ha revolucionado la ecología y la conservación, ofreciendo datos precisos sobre los movimientos, comportamientos y uso del hábitat de diversas especies. Esta tecnología permite a los científicos rastrear animales en tiempo real o analizar datos posteriormente para comprender mejor las dinámicas de la vida silvestre.

Una parte del proyecto LIFENatura@night está enfocada en el rastreo de adultos y juveniles de Calonectris borealis, y tuve la suerte de trabajar con los adultos. Mi experiencia fue muy positiva, en gran parte gracias al excelente grupo de compañeros y a la singularidad de trabajar durante la noche. Aunque las noches consecutivas fueron agotadoras, el trabajo se realizaba de noche porque las aves regresan al nido para alimentar a sus crías. A principios de agosto, implantamos los dispositivos GPS en las aves y, a finales del mes, los recuperamos. Observamos una disminución en las visitas al nido a medida que los polluelos crecían y se volvían más autosuficientes, preparándose para sus primeros vuelos a finales de octubre y principios de noviembre. Además de desplegar los dispositivos GPS, encontramos aves sin anillar y tuve la oportunidad de anillar por primera vez un ave Procellariiforme, lo cual fue una experiencia excepcional.

©Ainara Germán

Por otro lado, siempre he tenido un gran interés en aprender sobre el análisis de datos, y el trabajo computacional me permitió desarrollar estas habilidades. Durante los meses previos a agosto, aprendí a limpiar datos GPS en RStudio y a visualizar rutas de años anteriores con RStudio y QGis utilizando los datos almacenados por SPEA. Mi objetivo era escribir un reporte científico al final de mi estancia.

Aunque trabajar en oficina puede parecer más relajado que el trabajo de campo, esta parte del trabajo fue más laboriosa. Tenía conocimientos básicos de R y tuve que empezar desde cero, buscando paquetes de codificación y leyendo numerosos artículos. Este trabajo autónomo es algo que todos debemos enfrentar en nuestra carrera profesional. Afortunadamente, gracias a la ayuda de Tiago, logré evitar frustraciones y finalmente experimenté la satisfacción de alcanzar mis objetivos. Además, decidí aprender a crear mapas de Estimación de Densidad de Kernel, muy usados en ecología animal para determinar la probabilidad de aparición de un animal en un lugar específico, en mi caso, de la pardela cenicienta en el Océano Atlántico.

©Ainara Germán (DES23)

©Ainara Germán (CLG22-23)

El GPS ha transformado el estudio y protección de la vida silvestre, proporcionando datos esenciales que informan la gestión de la conservación y ayudan a proteger especies en un mundo cada vez más impactado por la actividad humana.

Por eso invito a todo el mundo a trabajar en este ámbito y desarrollar las habilidades que más les interesen, no sólo en SPEA sino a escalas mayores hacer volunteriados y prácticas fuera de la zona de comfort pueden convertirse en experiencias muy enriquecedoras.

*English below*

Uma breve aventura

Neste último mês estive a ajudar no trabalho de campo que tinha foco na monitorização de colónias de cagarras (Calonectris borealis), com a colocação de GPS e GLS, como também a anilhagem das aves que não estariam identificadas, como auxílio para o projeto LIFE Natura@night de momento a decorrer. 

Esta aventura foi algo que me encheu e permanecerá na minha memória durante muito tempo, pois pude experenciar e trabalhar com algo que nunca tinha trabalhado e acabei por adorar. 

Aprendi coisas que nunca tinha feito, como fazer a biometria das aves para a sua anilhagem, algo que sempre quis fazer e tive a oportunidade, que acima de tudo foi muito mais desafiante do que parece e com muita adrenalina. Também tive a possibilidade de observar a colocação dos GPS e GLS  e as formas aplicadas em campo.

Mas sem dúvida das melhores experiências foi a possibilidade de estar no campo a ouvir a cagarras e a sentir o ar a passar na minha cara cada vez que passavam rente para entrar no ninho na altura de recuperação. 

Sem dúvida foi um trabalho da qual não existe quaisquer tipo de reclamação, mesmo com as longas horas de espera, pois tive sempre com uma boa equipa. 

Só tenho a agradecer à SPEA por esta oportunidade e à equipa com quem tive o prazer de trabalhar.

Ainda deixando um pequeno desenho feito nas horas mortas da recuperação, que com todo o gosto ofereci à SPEA como agradecimento de todo este tempo.

Um adeus e um até breve.

Muchas cagarras y almas negras, pero murcielagos...❓

Español

Hoy vengo a hablar de Dessertas y de su fauna...

...pero no de las famosas cagarras (Calonectris diomedea) ni de las almas negras (Bulweria Bulwerii), ni tampoco de los canarios (Serinus canaria) y corre-caminhos (Anthus berthelotii) infinitos, o de los escurridizos Roque do Castro (Hydrobates castro). 

Hoy vengo a hablar de otro protagonista de la noche que por lo visto brilla por su ausencia, estoy hablando del murciélago, mas concretamente del murciélago de Madeira (Pipistrellus madeirensis). Y es normal que pase desapercibido, ya que la alta actividad nocturna de las aves marinas dejan segundo lugar a cualquier evento que suceda en la isla.

Debido a las dificultades para observarlos, puesto que la iluminacion de noche es nula (como debe ser), hay que utilizar otros métodos menos convecionales para detectarlos, como por ejemplo, este detector de frecuencias. No nos ayudo a detectar, la verdad sea dicha, pero no deja de ser una opcion bastante interesante.

Português

Hoje venho falar sobre Dessertas e sua fauna...

...mas não as famosas cagarras (Calonectris diomedea) ou as almas negras (Bulweria Bulwerii), nem os infinitos canários (Serinus canaria) e corre-caminhos (Anthus berthelotii), ou o esquivo Roque do Castro (Hydrobates castro). 

Hoje venho falar de outro protagonista da noite que aparentemente prima pela sua ausência, estou a falar do morcego, mais concretamente do morcego da Madeira (Pipistrellus madeirensis). E é normal que passe despercebido, já que a elevada atividade noturna das aves marinhas deixa em segundo plano qualquer evento que aconteça na ilha.

Pelas dificuldades em observá-los, já que a iluminação noturna é zero (como deveria ser), outros métodos menos convencionais devem ser utilizados para detectá-los, como este detector de frequência. Não nos ajudou a detectar, verdade seja dita, mas ainda é uma opção bastante interessante.