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Clima
Neste artigo aborda os fatores globais, regionais e locais que influenciam o clima. Como o clima afeta onde as espécies são encontradas?
Introdução
Vamos começar com uma pergunta: onde você pode encontrar um urso polar?
Assim como eu, você pode esquecer se os ursos polares vivem no polo Norte ou no polo Sul (eu pesquisei, a resposta é Norte!). Mesmo assim, você provavelmente não procuraria por um, digamos, no deserto ou na floresta tropical.
Vamos pensar o porquê disso.
Os ursos polares precisam de certas condições para viver, em virtude de como seus corpos são organizados e funcionam. Tais condições são encontradas apenas em alguns lugares do planeta.
Por exemplo, a cobertura de pele grossa que ajuda um urso polar a sobreviver no frio não teria utilidade (e até seria prejudicial) em um dia quente no deserto. Por isso os ursos polares são encontrados no polo Norte, não nos desertos.
Um dos fatores mais importantes que determina onde diferentes espécies são encontradas é o clima ou as condições climáticas típicas de longo prazo. Na Figura 2 mostramos a distribuição dos ursos polares na Terra.
Neste artigo, vamos estudar o clima.
O que é clima?
Clima é apenas o tempo, certo? Bem... mais ou menos... Em ecologia (diferentemente da vida cotidiana), esses termos têm significados ligeiramente diferentes:
- Clima refere-se a condições atmosféricas típicas e de longo prazo em uma área, como a temperatura e as precipitações. "Geralmente é quente em Fortaleza durante o verão" é uma descrição do clima.
- Tempo refere-se aos mesmos tipos de condições, mas em uma escala de tempo menor. Por exemplo, "A máxima foi de 40°C em Fortaleza ontem" descreve o tempo, não o clima.
Basicamente, você pode pensar no clima como a média do tempo em um lugar.
Como o clima muda com a latitude?
De forma geral, as temperaturas na superfície da Terra diminuem à medida que nos movemos do Equador para os polos. Essa não é uma grande surpresa — tendemos a pensar no Ártico como mais frio que os trópicos! Mas por que isso é assim?
A resposta básica é que o Equador pega mais insolação ou energia solar por área por tempo do que os polos.
Os raios de luz solar atingem perpendicularmente a região do Equador, isto é, em ângulo reto, enquanto em maiores latitudes (mais afastadas da linha do Equador) os raios luminosos do Sol atingem a superfície da Terra em ângulos menores, ou seja , são mais inclinados.
Assim, a mesma quantidade de energia se espalha por uma área maior nas regiões polares, como você pode ver na Figura 3:
Além disso, nos polos, a luz do Sol viaja um caminho mais longo através da atmosfera antes de atingir a superfície. Isso significa que mais luz é desviada para o espaço pelas partículas existentes na atmosfera (e, portanto, não chega à superfície) na região dos polos do que na região do Equador.
A forte luz solar no Equador (e fraca luz solar nos polos) faz com que os trópicos sejam mais quentes que o Ártico. Não apenas isso, mas essa diferença na entrada de luz solar também gera grandes padrões globais de circulação de ar.
Uma vez que o ar é mais fortemente aquecido pelo Sol no Equador, ele tem uma maior tendência para subir naquela região. Essa ascensão de ar no Equador determina padrões de fluxo de ar e precipitação em grande escala.
Qual a aparência desses padrões em grande escala? Na atmosfera da Terra são encontradas seis células rotativas de ar (três ao Norte do Equador, três ao Sul do Equador). Cada uma dessas células circunda a Terra como uma "rosca de ar" gigante, como mostrado na Figura 4.
Analisando a Figura 4, temos:
- Ao redor do Equador: o ar sobe e libera água. Há muita chuva aqui. O ar vai para longe do Equador para o Norte e o Sul nas altas altitudes;
- Em torno de 30 graus N/S: O ar que sobe no Equador cai aqui. É muito seco e absorve umidade, assim, os desertos são geralmente encontrados ao redor dessas latitudes. Parte do ar retorna ao Equador ao longo da superfície, enquanto parte dele move-se para os polos deslocando-se pela superfície. O ar retornando aos polos de 30 graus N e de 30 graus S encontra-se perto do Equador, numa faixa chamada de zona de convergência intertropical (esta é a mesma região onde o ar originalmente sobe e libera água);
- Em torno dos 60 graus N/S: o ar que se moveu ao longo da superfície vindo da latitude de 30 graus sobe novamente aqui, liberando alguma chuva. O ar pode retornar em direção ao Equador nas altas altitudes ou continuar a se deslocar para os polos nas altas altitudes;
- Ao redor dos polos: o ar desce. Ele está seco novamente e absorve umidade, criando condições semelhantes às desérticas. O ar retorna em direção ao polo, deslocando-se ao longo da superfície.
Nesse padrão de seis células de fluxo de ar, o ar sobe em zonas de baixa pressão: uma no Equador (sob a influência do forte sol equatorial) e duas nas latitudes 60° N e S. Assim que o ar sobe, o ar resfria e reduz muito da sua umidade como chuva ou neve. Isso gera regiões de alta precipitação (chuva ou neve) no equador e a 60° N e S.
Já tendo descartado sua umidade, o ar que subiu nas zonas de alta-pressão é seco na medida em que flui em direção aos polos (subindo alto na atmosfera). Quando desce novamente em zonas de alta-pressão (que são encontradas a 30° N e S e nos polos), o ar seco suga a umidade da superfície, resultando em faixas de deserto a 30° N e S e em regiões secas nos polos Sul e Norte.
Montanhas, elevações e clima
Padrões de latitude no clima nos dão padrões amplos, tais como faixas de deserto e de alta pluviosidade em latitudes diferentes. Mas como você deve ter adivinhado, elas são apenas parte da imagem. Afinal, nem todos os lugares na mesma latitude têm o mesmo clima!
A altitude acima do nível do mar é um fator-chave que molda o clima. Para dar um exemplo da vida real, quando eu era criança, ia a uma escola que ficava no topo de uma colina. Meus colegas de classe e eu algumas vezes tínhamos um dia de neve (um dia sem aulas), enquanto outras crianças na região não tinham.
Por quê?
Era mais frio no topo da colina do que no nível do mar, então, algumas vezes nevava na nossa escola enquanto chovia nas áreas abaixo.
Para explicar essa ideia de forma mais geral, lugares com altitudes elevadas tendem a ter um clima mais frio que áreas próximas de baixa altitude. Em geral, para cada 1.000 metros que subimos (vamos dizer, escalando uma montanha), a temperatura do ar cairá cerca de 6°C.
As montanhas também afetam padrões de precipitação, tanto em suas próprias encostas como em áreas vizinhas. Imagine o caso em que uma montanha tende a ser atingida por ventos de certa direção — vamos dizer, do oceano. Especialmente se esses ventos forem úmidos, as encostas e áreas vizinhas barlavento (de frente para o vento) tenderão a receber muita chuva.
Por que é esse o caso? O ar perde a sua capacidade de reter água na medida em que sobe e esfria enquanto está subindo as encostas, e derruba a umidade extra em forma de chuva. O ar existente sobre a montanha é seco, assim o outro lado (o sotavento) tende a ter um clima de deserto. Essa região no lado sotavento é conhecida como sombra de chuva.
Lagos, oceanos e clima
Corpos de água (especialmente os grandes, como oceanos e lagos) podem afetar diretamente o clima de regiões vizinhas. De fato, corpos de água influenciam o clima de maneiras variadas, mesmo quando as montanhas não estão na foto.
Em um nível básico, lagos, oceanos e correntes têm um papel vital nos processos climáticos, servindo de reservas para a água que pode evaporar da superfície e cair mais tarde como chuva ou neve.
Os corpos d'água também minimizam mudanças na temperatura de áreas terrestres próximas. Ou seja, eles impedem altas temperaturas de ficarem muito altas e baixas temperaturas de ficarem muito baixas, como de outra forma aconteceria.
Finalmente, as correntes oceânicas (que levam a água de um lugar a outro) podem fortemente afetar o clima das terras próximas. A Figura 6 mostra algumas das principais correntes da Terra.
Para ver como as correntes afetam o clima, vamos comparar duas cidades que estão mais ou menos na mesma latitude: Londres, na Inglaterra, e Calgary, no Canadá. Londres só chega abaixo de 4°C mais ou menos no inverno. Calgary, por outro lado, rotineiramente fica abaixo de 12°C negativos — frio suficiente que fez com que uma amiga minha tivesse suas pálpebras congeladas fechadas quando ela estava visitando a cidade.
Esta diferença entre Londres e Calgary pode ser atribuída a uma corrente chamada de Corrente do Golfo. A Corrente do Golfo leva a água aquecida no Equador acima da costa leste dos Estados Unidos, alimentando outra corrente chamada Corrente do Atlântico Norte. Esta corrente leva a água morna passando pela Inglaterra e costa oeste da Europa, tornando o clima mais quente do que seria de outra forma.
Por que a questão climática é importante?
O clima é um fator-chave que determina onde as diferentes espécies podem viver. Este princípio aplica-se a muitos ramos da árvore da vida, de animais (como o nosso amigo urso polar) até plantas e micróbios. Cada espécie necessita de seu próprio conjunto específico de condições de sobrevivência, muitos dos quais estão direta ou indiretamente relacionados ao clima.
Se as condições climáticas mudam em uma área, as espécies que ali vivem também podem mudar. Por exemplo, uma queda na precipitação pode significar que uma região, ao tornar-se mais desértica, já não pode mais sustentar as espécies de plantas que previamente sustentava. Tais mudanças podem ter efeitos em cascata, com alterações em comunidades de plantas que afetam todos os animais que dependem delas.
Este princípio é válido para qualquer mudança no clima, independentemente se afeta uma área pequena ou grande. Entretanto, é especialmente importante, à luz das mudanças climáticas globais que estão acontecendo agora.
Referências
Artigo baseado (e modificado) no artigo Clima. Disponível em: https://pt.khanacademy.org/science/biology/ecology/biogeography/a/climate. Acesso em: 04/10/2018.
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Ricklefs, Robert E. (1990). Climate, topography, and the diversity of natural communities. Em Ecology (3rd ed., p. 149). New York, NY: W. H. Freeman and Company.
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