A histria do Homem e de sua cultura deve-se muita as variaes climticas do passado

MICROCLIMAS NA ESTAO ECOLGICA DA UNIVERSIDADE FEDERAL DE MINAS GERAIS

Dnis Duarte do Nascimento (1), Vitor Vieira Vasconcelos (2), Felipe Caldeira Brant Valle Silveira (3), Carlos Henrique Jardim (4)

(1), (2) e (3) Graduandos do curso de Geografia IGC/UFMG, d_duarte_n@yahoo.com.br, vitor.vasconcelos@almg.gov.br, silveiravalle@yahoo.com.br,

(4) Professor adjunto, Departamento de Geografia IGC/UFMG, cjardim@yahoo.comINTRODUO

A vegetao um componente fundamental nos espaos microclimticos da cidade, uma vez que possui baixa condutividade trmica, sombreia o solo, atua na temperatura do ar por evapotranspirao, como barreiras e filtros para o vento e o material particulado, alm de servir como abrigo para habitantes e animais (GIVONI, 1986).

A circulao dos ventos, atuantes na disperso do calor e dos poluentes, demanda ateno especial no meio urbano. Esses estudos so essenciais para o planejamento urbano, de forma a se garantir uma melhor qualidade de vida para a populao (MONTEIRO, 1994, p. 20-22). Todavia, no se pode desconsiderar que fenmenos climticos regionais, como frentes frias e precipitaes, podem varrer e desestruturar os sistemas climticos locais (JARDIM, 2007, p. 2, 24-25, 287 e 297), criando uma perspectiva de ritmos sazonais ou estocsticos em diferentes escalas e ritmos cronolgicos. OBJETIVOSO objetivo deste artigo foi analisar a relao entre clima e vegetao localizadas em meio urbano, considerando a variao dos atributos geogrficos e microclimticos. A partir de dados de campo da Estao Ecolgica da UFMG, prope-se traar comparaes entre os diferentes ritmos de temperatura, umidade, direo e intensidade de vento, para os distintos microclimas existentes. Tambm propem-se observar os sistemas atmosfricos atuantes, permitindo tecer relaes inter-escalares para com os dados pontuais. Por meio das bases cartogrficas, pretende-se integrar essas informaes anlise climtico-espacial a interao com as vertentes e corpos de gua locais.METODOLOGIA

A srie de dados climticos foram coletados em sete pontos da Estao Ecolgica, no campus da UFMG, na cidade de Belo Horizonte. Os dados foram avaliados por aferies locais realizadas no perodo compreendido das 08h00min at as 16h00min do dia 18/09/2010. Utilizaram-se os seguintes equipamentos: psicrmetro de funda, termmetro de solo e barmetro digital (este ltimo apenas para dois pontos de amostragem). O barmetro digital foi calibrado com a referncia da Estao Altimtrica 87P do IBGE (Belo Horizonte).

Os pontos de mensurao foram escolhidos de forma a representar a maior variabilidade possvel de micro-climas. Com os pontos de medio estabelecidos, foram definidos o sistema de coleta de dados, criando-se grficos representativos e comparativos para as medies de campo no perodo de execuo deste estudo, com a finalidade de exemplificar as variveis: temperatura do ar, da superfcie, presso atmosfrica e umidade relativa do ar, nos diferentes pontos da Estao no decorrer do dia. As variaes dos elementos estudados foram efetuadas em horrios especficos de meia e meia hora, onde todos os componentes participaram ativamente da coleta de dados. Os dados, apresentados no Anexo C, foram comparados com trabalho de campo realizado sob a coordenao do professor doutor Carlos Henrique Jardim em 17 de abril de 2010, dispostos no Anexo B.

A Estao Ecolgica possui feies geogrficas que contribuem para diferenciaes topo e mesoclimticas em espaos relativamente prximos. Para interpretar a gnese, a diversidade e a relao espacial entre os diversos micro-climas, as medies foram interpretadas em conjunto a bases cartogrficas de topografia (Prodabel, 1973) e vegetao (PONT, 2008, p. 117).

Foram tambm analisadas imagens de satlite e carta sintica do Continente Sul Americano do dia da atividade em campo, com o objetivo de identificar os sistemas atuantes em macroescala.RESULTADOS E DISCUSSOCaracterizao da rea

A Estao Ecolgica de Minas Gerais situa-se dentro do Campus da UFMG, na rea urbana do Municpio de Belo Horizonte. A estao possui 114,3ha e est inserida no domnio morfolgico conhecido como Depresso de Belo Horizonte, sendo a paisagem caracterizada por colinas com topos abaulados com vertentes e vales cncavos (AUGUSTIN e SAADI, 1997).

O principal curso de gua que corta a estao o Crrego Mergulho, afluente da Lagoa da Pampulha. De acordo com o mapa topogrfico disponibilizado pela Prodabel (1973), o ponto mais alto localiza-se ao sul da Estao, com 870,8 metros, na poro sul. O ponto mais baixo, de 813 metros, localiza-se na lagoa e vertedouro construdos que recebem as guas do Crrego do Mergulho.

A vegetao nativa da estao ecolgica apresenta caractersticas de transio entre Floresta Estacional Semi-Decidual (Mata Atlntica) e Cerrado, apesar de apresentar espcies exticas provenientes de usos do solo pretritos (TELSFORO, 2009). Fotografias dos pontos de mensurao escolhidos para o presente estudo esto dispostos no Anexo A. A seguir, apresenta-se uma descrio das caractersticas locais de cada um.O ponto Um foi a Sede da Estao, uma rea com plantas ruderais e um gramado de quatrocentos metros quadrados que estava exposto ao sol, aprsentandoe poucas rvores, com porte mdio entre dois e cinco metros. O ponto Dois a Mata atrs da Sede do Parque, onde a formao vegetacional, destacando-se em termos quantitativos, as copabas (Copafera langsdorffii), que alcanam cerca de 15 m de altura, alm de rvores frutferas, musgos e liquens em boa quantidade. O ponto Trs foi o Topo da Vertente, que apresenta estrato arbreo acima de cinco metros bem distribudo e vias de acesso que cortam o bitopo em direo ao interior da Estao. O ponto Quatro foi a Trilha do Cerrado, com formao vegetacional tpica do cerrado, apresentando variaes entre o cerrado propriamente dito e o cerrado, com uma predominncia de rvores entre 5 e 10 metros, sobres estratros menores, com cerca de cinco metros. O ponto Cinco foi a Trilha das Goiabeiras, com presena de gramneas e alguns arbustos esparsos, embora, em boa parte da rea, o que se observa o solo exposto. O ponto Seis o Bambuzal, rea localizada na regio oeste da Estao, colonizado por espcies de bambu (Bambusa sp.) com a maioria dos exemplares possuindo aproximadamente cinco metros. O ponto Sete foi o Limite da Estao com a Av. Carlos Luz (Grade), onde o solo totalmente exposto.Anlise dos dados obtidos

Pela anlise das cartas sinticas, Belo Horizonte estava sob influncia do Anticiclone Subtropical do Atlntico Sul, associado a uma massa de ar quente e seco afasta o ar mido, o que caracteriza o tempo quente e seco no dia do campo, assim como a ausncia de nuvens devido elevao da presso. O dia de campo caracterizou-se por ser estar em alta presso, em um dos dias mais quentes do ms. Esse valor elevado de radiao foi importante para ressaltar os contrastes entre as caractersticas de tempo nos diversos postos de observao.

Durante a manh, foi possvel observar uma nuvem cirrus-stratus cobrindo todo o cu. Essa tipologia de nuvem indica tempo estvel, ao mesmo tempo que prenuncia a chegada da frente fria, que atingiu a cidade no dia posterior ao campo. Em todos os pontos, a temperatura do ar e do solo aumentou durante a manh, tendo seu pico entre 13:00 a 15:00 horas. Conforme o clima aqueceu-se ao longo do dia, a nuvem cirrus-stratus foi se dissipando. A presso atmosfrica manteve uma queda constante ao longo de todo dia, indo de uma mdia de 27,1hpa s 10:00h at 23 hpa s 16:00h.

A UR apresentou declnio em todos os postos de medio, medida que o ar ia se esquentando, esse fenmeno ocorre porque com a radiao emitida pelo sol a energia cintica das molculas aumenta, deixando-as agitadas e gerando turbulncia, fazendo com que elas se expandam. A densidade diminui e consequentemente o ar aumenta sua capacidade de armazenar gua. A umidade relativa mdia entre os postos foi de 57% s 9:00h, chegando mdia mnima de 30% s 14:30h.

Ao fim da tarde o processo inverso comeou a ocorrer: a umidade do ar, aps se estabilizar, comeou a se elevar ao poucos, devido perda de energia cintica das molculas do ar por causa da diminuio de radiao solar. Em decorrer disso o ar se tornou mais denso e declinou sua capacidade de armazenar gua. s 16:00, a mdia dos postos de medio j havia se elevado para 32,3%.

A temperatura do ar e do solo do ponto prximo Av. Carlos Luz foi nitidamente maior do que a temperatura de ar e solo recolhida nas reas de mata e bambuzal (Postos 2 e 6). A temperatura do ar mdia no posto 6 foi de 32,13 C, enquanto a do solo exposto na mesma estao foi de 37,3C. Em contraposio, a mdia da temperatura do ar no posto 2 foi de 27,58C e a do posto 6 foi de 26,10C. Quanto temperatura do solo, o posto 2 do apresentou mdia de 20,98C e o posto 6 apresentou mdia de 21,3C. As diferenas de variao de temperatura do ar e de superfcie entre reas abertas e reas de mata tambm so anlogas s verificadas na campanha de campo de 17 de abril de 2010 (Anexo B).

Para explicar esses contrastes de temperatura, necessrio considerar que a rea da Av. Catalo recebe influncia do clima urbano adjacente, do qual os materiais superficiais possuem maior absoro do calor. As reas cobertas de vegetao, por sua vez, apesar de possurem albedo elevado, transformam a energia da radiao em calor latente presente no vapor de gua exalado. Corrobora essa hiptese o fato de que a umidade relativa do ar foi maior nas reas de vegetao do que na rea prxima Av. Carlos Luz.

Nas imediaes do posto 7, foi aferida a temperatura de trs superfcies diferentes e todas elas apresentaram comportamentos distintos em relao a suas temperaturas.

A superfcie no solo dentro da mata foi a que apresentou maior estabilidade, com amplitude trmica de 7,2 C, sendo sua mxima de 28,1C e sua mnima de 20,9C. As rvores fazem sombra sobre o solo e promove uma radiao difusa que tende a no atingir o solo diretamente, protegendo-o das trocas de temperatura. Assim como a camada de serra-pilheira, que conserva a umidade e constri uma barreira fsica, funcionando como isolante trmico do solo, diminuindo sua troca de energia com o ar.

J o solo exposto apresentou maior variao de temperatura, com amplitude trmica de 18,8C, sendo mxima de 43,3C e mnima de 24,5C. Isso promovido pela falta de vegetao que atua como amenizador do clima e impede a incidncia direta dos raios solares. Outro fator importante para a elevao da temperatura, a proximidade desse solo Av. Catalo, que emitiu calor durante todo dia, atravs do seu asfalto de colorao preta, que absorve energia e aos poucos devolve para atmosfera.

A outra superfcie que teve sua temperatura aferida foi a calada dessa avenida, que tambm recebeu durante todo dia a incidncia direta da radiao solar. Este tambm apresentou grande amplitude trmica de aproximadamente 16,1C, com mxima de 43,3C e mnima de 27,2C. Podemos observar que no incio da manh, por volta das 9 horas, a temperatura do concreto da calada era maior que a do solo exposto, entretanto ao longo do dia houve uma maior elevao da temperatura do solo. E no fim da tarde a declinao no concreto foi mais lenta, ou seja, este apresentou uma maior estabilidade ao longo do dia. Isso porque o calor especfico do concreto maior que o do solo no local, e por isso precisa de mais energia para mudar sua temperatura.

Durante todo o dia, foi observada a direo e a intensidade do vento nas proximidades entre a Estao Ecolgica e a Avenida Carlos Luz. Considerando os mapas topogrficos (Prodabel, 1973), interpretados quanto aos modelos de circulao de vento em vertente, esperar-se-ia que os ventos anabticos (do vale para topo de morro) predominassem, soprando na direo da avenida para a estao ecolgica. Entretanto, o vento predominante nas trilhas corria da Estao para a Avenida, a uma velocidade de 7 a 12 quilmetros por hora (Escala de Beaufort de nvel 2). Podemos propor como hiptese de que, por a Estao estar com menor temperatura que a avenida, a Estao funcionava como centro micro-climtico de alta presso, enquanto a avenida funcionava como centro de baixa presso.

De tempos em tempos, rajadas de vento a velocidade de 13 a 18 km/h (nvel 3 de Beuafort) soprava em direes alternadas. Isso pode significar uma interferncia de sistemas climticos mais amplos (urbano, ou regional) por sobre o micro-clima da Estao Ecolgica. Em especial, as rajadas intermitentes da avenida para estao ecolgica poderiam equivaler aos momentos em que os ventos anabticos venciam as barreiras microclimticas de calor existentes na avenida.

Nas matas, o vento apresentava-se mais calmo, variando entre 2 a 7 km/h, muito em decorrncia da barreira exercida pelas rvores (dossel e sub-dossel). Na Av. Carlos Luz, o vento apresentava-se mais forte do que nas trilhas, chegando ao nvel 4 de Beaufort (19 a 26 km/h), e canalizava o vento proveniente da Estao Ecolgica para a direo do Shopping Del Rey.

Durante o perodo de 12:30 a 13:30, houve uma reduo geral na velocidade dos ventos, diminuindo, mdia, um nvel na escala de Beaufort. Logo aps, a velocidade dos ventos retornou. Essa pausa momentnea pode ser decorrente tanto de uma atuao do clima regional (inclusive em camadas mais elevadas da troposfera), encobrindo as variaes de presso micro-climticas. Todavia, tal fenmeno tambm pode ter se dado por um equilbrio momentneo entre as foras de presso dos centros de alta e baixa presso em que se contrapunham os modelos de variaes micro-climticas e o modelo de ventos anabticos de vale para topo do morro.

No topo da vertente, a direo do vento manteve-se estvel para sudeste, refletindo os sistemas atmosfricos regionais, no que condiz com a dinmica atmofrica das cartas climatolgicas.

CONCLUSESEm Belo Horizonte a rea da Estao Ecolgica da UFMG, situada na regio norte da cidade, ilustra bem o que pode ser gerado por um micro-clima, por causa de alguns recursos hdricos e matas preservadas apresentadas, dentro da estao, ocasionam temperaturas mais amenas do que das regies urbanizadas do centro da cidade. Apesar de existir influncia da urbanizao sobre essa mata devido sua proximidade a avenidas, ela capaz de interferir no clima em uma micro-escala.

A partir da anlise dos dados mensurados, foi possvel caracterizar quantitativa e qualitativamente e heterogeneidade existentes entre os micro-climas da estao ecolgica, quanto aos aspectos de temperatura do ar, temperatura do solo, umidade relativa do ar, vento e presso. Mais ainda, foi possvel tecer consideraes preliminares sobre a relao espacial entre os microclimas, inseridos no contexto urbano local e no clima regional.

As caractersticas microclimticas das reas de vegetao nativa da estao ecolgica so essenciais para a manuteno ecolgica de sua fauna e flora. Alm disso, proporcionam prazer e conforto trmico para a populao que visita esse reduto natural encravado no meio do centro urbano de Belo Horizonte.

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ANEXO A FOTOGRAFIAS DOS PONTOS DE COLETA DE DADOS

Figura 1 - Sede da Estao EcolgicaFigura 2 - Mata Atrs da Estao EcolgicaFigura 3 - Mata Atrs da Estao EcolgicaFigura 9 - Topo da Vertente

Figura 4 - Trilha das GoiabeirasFigura 5 - Interior do BambuzalFigura 6 - rea externa ao Bambuzal

Figura 7 - Trilha do CerradoFigura 8 - Limite da Estao Ecolgica

ANEXO B Grficos e tabelas de medies da campanha de campo de 17 de abril de 2010

ANEXO C - Grficos e tabelas de medies da campanha de campo de 18 de setembro de 2010.