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L’inquinamento luminoso notturno (ALAN – Artificial light at night) è l’alterazione dei livelli di luce naturale in ambiente notturno a causa dell’introduzione di luce artificiale da parte dell’uomo. Rappresenta una forma di inquinamento spesso sottovalutata, seppur diffusa a livello globale. Si stima che il 23% della superficie terrestre tra i 75° N e i 60° S sia esposta a questo bagliore artificiale e che oltre l’80% della popolazione mondiale sia soggetta a tale forma di inquinamento, con un incremento annuale del 6% dovuto principalmente alla crescente diffusione del LED. Tale diffusione ha comportato vantaggi economici e un miglioramento nella resa cromatica per la visione umana con il passaggio ad una illuminazione più bianca; tuttavia, essa ha implicato anche svantaggi in termini di salute sia umana che di molti tipi di organismi. L’ALAN rappresenta una forma di inquinamento che colpisce anche l’ambiente marino e, in particolare, quello intertidale; si stima infatti che il 22% delle aree costiere sia sottoposto a inquinamento notturno.
Una prima parte del lavoro svolto per la presente tesi ha implicato una ricerca bibliografica degli studi relativi a tale argomento, utilizzando uno specifico servizio di indicizzazione di citazioni sugli effetti della luce artificiale notturna, ovvero quello proposto dall’International Dark-Sky Association, selezionando i lavori che trattassero degli effetti dell’ALAN sugli organismi di ambiente costiero intertidale e subtidale.
Tali ricerche congiunte hanno permesso di costruire una matrice di dati che illustrasse in quale bioregione gli studi sono stati svolti, in quali habitat, su quali organismi e variabili, nonché le diverse fonti di luce artificiale e intensità considerate. La ricerca ha evidenziato l’assenza di lavori relativi al potenziale impatto della luce artificiale notturna sugli echinodermi, animali tipicamente notturni e forniti di organi in grado di percepire la luce, e sulle reti trofiche ad essi associate. Al fine di colmare tale lacuna, sono stati inizialmente effettuati una serie di campionamenti ripetuti nel tempo presso un sito caratterizzato da un gradiente di luce artificiale notturna, individuato presso Punta Righini (Castiglioncello, LI). Attraverso misurazioni di intensità luminosa (mediante luxmetro) e spettro della luce (mediante LAN3), sono state individuate 4 aree caratterizzate da livelli di ALAN differenti, presso le quali sono state campionate densità (in quadrati replicati di 50x50 cm) e taglia (mediante calibro) della specie di riccio di mare Paracentrotus lividus.
L’ultima parte della tesi prevede la messa a punto di due metodologie atte ad esplorare e comprendere alcuni aspetti relativi a potenziali variazioni nel comportamento alimentare e nel movimento notturno delle due specie di ricci: a) tecniche di marcatura per valutare possibili cambiamenti nel comportamento a lunga scala spaziale e temporale; b) utilizzo di prove di ribaltamento come test per stimare lo stato di stress dei ricci di mare nelle differenti condizioni sperimentali.
Ad oggi, i dati sperimentali raccolti non supportano l’ipotesi che la luce artificiale possano influenzare i ricci di mare appartenenti alla specie Paracentrotus lividus. È possibile tuttavia che le variabili analizzate non rappresentino quelle più adatte allo studio degli effetti dell’ALAN sui ricci di mare, che possiedono comunque dei fotorecettori e quindi potenzialmente influenzati dalla luce.
Studi futuri legati all’utilizzo di metodologie attualmente in fase di ottimizzazione potrebbero rilevare potenziali effetti della presenza di illuminazione artificiale su comportamenti notturni, in parte già studiati di giorno quali la mobilità, i tempi di reazione, la riproduzione e le differenti tipologie di foraggiamento in condizioni variabili di illuminazione notturna.

Light pollution (ALAN - Artificial light at night) is the alteration of natural lighting levels in the nocturnal environment due to the introduction of artificial light by man. It often represents an underestimated form of pollution, albeit widespread globally. It is estimated that 23% of the earth's surface between 75° N and 60° S is exposed to this artificial glow and that over 80% of the world population is subject to this form of pollution, with an annual increase of 6%, mainly due to the growing diffusion of LEDs. This diffusion has led to economic advantages and an improvement in color rendering for human vision with the transition to whiter lighting; however, it has also entailed disadvantages in terms of health both for humans and for many types of organisms. ALAN represents a form of pollution that also affects the marine environment and, in particular, the intertidal one; in fact, it is estimated that 22% of coastal areas are subjected to nocturnal pollution.
A first part of the work involved a bibliographic search of the studies related to this topic, using a specific indexing service of scientific citations on the effects of artificial night light, that is the one proposed by 'International Dark-Sky Association, selecting works that dealt with the effects of ALAN on intertidal and subtidal coastal environment organisms. These joint researches made it possible to construct a data matrix that illustrated in which bioregion the studies were carried out, in which habitats, on which organisms and variables, as well as the different sources of artificial light and intensities considered.
The research highlighted the absence of work related to the potential impact of ALAN on echinoderms, typically nocturnal animals equipped with organs capable of perceiving light, and on the trophic networks associated with them. In order to fill this gap, a series of samplings repeated over time were initially carried out at a site characterized by a gradient of artificial nocturnal light, identified at Punta Righini (Castiglioncello, LI). Through measurements of light intensity (by means of a luxmeter) and spectrum of light (by means of LAN3), 4 areas characterized by different levels of ALAN were identified, from which density (in replicated squares of 50x50 cm) and size (by caliber) of the sea urchin species Paracentrotus lividus.
The last part foresees the use of two methodologies aimed at exploring and understanding some aspects related to potential variations in the feeding behavior and in the nocturnal movement of the two specie of sea urchins: a) marking techniques to evaluate possible changes in the behavior at long spatial and temporal scale; b) overturning tests to estimate the stress level of sea urchins in the different experimental conditions.
To date, the experimental data collected do not support the hypothesis that artificial light may affect sea urchins belonging to the species Paracentrotus lividus. It is possible, however, that the variables analyzed do not represent the most suitable for the study of the effects of ALAN on sea urchins, which still have photoreceptors and therefore potentially influenced by light.
Future studies related to the use of methodologies currently being optimized could detect potential effects of the presence of artificial lighting on night-time behaviors, partly already studied during the day such as mobility, reaction times, reproduction and different types of foraging under variable night lighting conditions.