Quando imaginamos uma tempestade com trovoada a passar por cima de uma floresta, a maioria das pessoas pensa em chuva, trovões e, de vez em quando, um relâmpago.
O que normalmente não nos ocorre é um brilho suave a tremeluzir sobre as copas - tão ténue que o olho humano mal o consegue distinguir.
Ainda assim, estas descargas eléctricas têm intensidade suficiente para alterar o ar que respiramos.
Copas das árvores a brilhar em tempestades com trovoada
Há quase 100 anos que os cientistas suspeitam da existência deste brilho. Chama-se descarga de corona - uma faísca eléctrica fraca que se forma nas pontas das folhas quando o campo eléctrico da tempestade se intensifica por cima.
Até agora, ninguém tinha observado este tipo de descarga numa árvore, em ambiente natural. Uma equipa da Penn State acabou de mudar isso.
“isto só mostra que ainda há ciência de descoberta a ser feita. Durante mais de meio século, os cientistas teorizaram que a corona existe, mas isto prova-o”, afirmou P. J. McFarland, autor principal do estudo.
O que é uma corona?
Pense numa corona como na prima muito mais discreta do relâmpago. O relâmpago é violento, de calor intenso e termina num instante.
A corona é o inverso: uma fuga eléctrica suave e fria, apenas ligeiramente mais quente do que o ar à sua volta.
As coronas escapam silenciosamente a partir de pontas afiadas - como as extremidades de agulhas de pinheiro ou bordos recortados de folhas - sempre que o campo eléctrico nas proximidades se torna suficientemente forte.
Como as coronas emitem sobretudo luz ultravioleta (UV), quase não são visíveis para nós. Mesmo assim, conseguem baralhar a química do ar à sua volta.
Geram grandes quantidades de uma molécula chamada radical hidroxilo, que ajuda a remover poluentes da atmosfera.
Novo instrumento detecta copas brilhantes
A equipa da Penn State desenvolveu um instrumento especial, instalado num veículo de investigação. Ele consegue identificar luz UV tão fraca que, em condições normais, seria abafada pela luz do dia.
O núcleo do sistema é um telescópio combinado com uma câmara UV. Essa câmara “vê” apenas uma faixa estreita de luz entre 255 e 273 nanómetros.
A luz solar nesse intervalo não chega ao solo por causa da camada de ozono. Assim, se a câmara registar UV nessa banda, quase de certeza que a origem é uma descarga eléctrica.
Depois, a equipa foi atrás das tempestades. Estacionaram o veículo perto de árvores e apontaram o telescópio para as copas à medida que as trovoadas se aproximavam.
Liquidâmbar durante uma tempestade com trovoada
Recentemente, em Pembroke, na Carolina do Norte, as condições alinharam-se. Primeiro, os investigadores apontaram o instrumento a um liquidâmbar e, depois, a um pinheiro-taeda.
Uma tempestade com trovoada passou directamente por cima. Ao longo das horas seguintes, a câmara registou centenas de pequenos lampejos UV a “dançar” ao longo dos ramos.
As coronas não ficavam fixas num único ponto: saltavam de folha em folha. Por vezes, acompanhavam um ramo específico enquanto o vento o fazia oscilar.
Cada cintilação durava desde uma fracção de segundo até alguns segundos.
Quase todos os ramos das copas estavam a brilhar
Uma das maiores surpresas foi a uniformidade do brilho. Em qualquer direcção para onde os cientistas apontavam o telescópio, encontravam coronas.
Todos os ramos analisados as apresentavam. As duas árvores mostraram-nas, e a ritmos aproximadamente semelhantes.
A equipa também registou actividade do mesmo tipo durante mais quatro tempestades - desde a Florida até à Pensilvânia - em espécies de árvores completamente diferentes.
Isto aponta para algo notável: sempre que uma tempestade com trovoada atravessa uma floresta, basicamente cada copa por baixo fica a brilhar discretamente com estas pequenas faíscas.
“É quase invisível a olho nu, mas os nossos instrumentos dão-nos uma visão de extensas áreas de corona cintilante a brilhar à medida que as tempestades passam por cima”, disse McFarland.
Medir o que não se vê
Ao contar os fotões UV que atingiam a câmara, a equipa conseguiu estimar quanta electricidade estava, de facto, a atravessar as árvores.
Cada corona conduzia cerca de um microampere de corrente. Era um fluxo minúsculo, mas repetia-se folha após folha, árvore após árvore.
Experiências laboratoriais separadas, com abetos e bordos em vasos, confirmaram a ligação.
A intensidade do brilho UV coincide de forma consistente com a corrente eléctrica que atravessa a planta.
Pela primeira vez, os investigadores têm um método fiável para converter “quão brilhante é o brilho” em “quanta corrente está a circular”.
Porque é que isto importa
À primeira vista, um brilho fraco em algumas folhas pode parecer apenas uma curiosidade. Na realidade, é importante por três motivos.
Em primeiro lugar, as coronas geram quantidades enormes de radicais hidroxilo. Estes removem hidrocarbonetos e poluentes do ar da floresta. É possível que as florestas se estejam a “auto-limpar” durante as tempestades de formas que nunca contabilizámos.
Em segundo lugar, as coronas podem ir queimando lentamente as pontas finas das folhas. Isso provoca danos que se acumulam ao longo de muitas tempestades - sobretudo em regiões onde as trovoadas são frequentes.
Em terceiro lugar, as partículas carregadas libertadas pelas coronas podem devolver energia à própria tempestade. Isso poderia influenciar subtilmente o modo como a tempestade se comporta.
“tais coronas tão generalizadas têm implicações para a remoção de hidrocarbonetos emitidos pelas árvores, danos subtis nas folhas e podem ter implicações mais amplas para a saúde das árvores, das florestas e da atmosfera”, observou McFarland.
Mais investigação sobre copas a brilhar
Durante séculos, as pessoas ficaram debaixo de tempestades com trovoada e viram apenas chuva, relâmpagos e nuvens escuras.
Agora sabemos que há mais qualquer coisa a acontecer logo acima das nossas cabeças. O dossel da floresta está, silenciosamente, a oferecer o seu próprio espectáculo de luz. Pode estar a moldar o ar, as árvores e talvez até as próprias tempestades.
E, à medida que as alterações climáticas impulsionam mais tempestades com trovoada, esse brilho só tende a intensificar-se.
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