Rita Monteiro Falcão, Emerson Galvani, Nádia Gilma Beserra de Lima

VI Seminário Latino-Americano de Geografia Física
II Seminário Ibero-Americano de Geografia Física
Universidade de Coimbra, Maio de 2010
ANÁLISE DA VARIAÇÃO DA UMIDADE RELATIVA DO AR DO PICO DA
BANDEIRA, PARQUE NACIONAL ALTO CAPARAÓ, BRASIL.
Rita Monteiro Falcão, Emerson Galvani, Nádia Gilma Beserra de Lima, Bárbara
Renata Pereira Cruz.
Departamento de Geografia, Universidade de São Paulo - USP
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INTRODUÇÃO
A umidade relativa do ar é influenciada por alguns importantes controles climáticos
como a temperatura, mesmo que não ocorra aumento ou diminuição em seu
conteúdo de umidade. Ou seja, é inversamente proporcional ao ponto de saturação e
a temperatura. A umidade está fortemente concentrada nas baixas camadas da
atmosfera (nos primeiros 2.000 metros de altitude), geralmente ocorre uma
diminuição da umidade com o aumento da altitude. O uso do solo e a cobertura
vegetal predominantes numa dada região, expressam as interações existentes entre a
energia disponível (saldo de radiação) ao sistema superfície-atmosfera e sua partição
em fluxos de calor sensível (aquecimento do ar) e latente (evaporação). Sabe-se
também, que locais com solo exposto e seco, tendem a temperaturas mais elevadas e
umidade relativa mais reduzida, se comparadas àqueles ambientes com uma cobertura
vegetal mais preservada e, consequentemente, mais úmidos, para uma mesma
quantidade de energia disponível.
A cobertura do solo de uma determinada região está diretamente relacionada com
as características climáticas deste espaço. A existência de água na atmosfera e suas
mudanças de fases desempenham papel fundamental em vários processos físicos
naturais, como o transporte e a distribuição de calor na atmosfera, a evaporação e
evapotranspiração, a absorção de diversos comprimentos de onda da radiação solar e
terrestre, bem como a formação vegetal predominante em uma determinada
localidade.
Lima et al (2006) trabalharam com a variação da umidade relativa do ar no Pico das
Agulhas Negras (Itatiaia/ RJ) em um perfil variando de 2760 a 1910 metros. Onde o
Ambiente 1 era caracterizado pela ausência de vegetação e registrou média de
umidade relativa do ar de 88% enquanto o Ambiente 3 caracterizado por presença de
Floresta Estacional Semidecidual registrou média de 99% de umidade relativa do ar.
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Tema 3 – Geodinâmicas: entre os processos naturais e socioambientais
Galvani et al (2009) estudando um perfil topoclimático no Parque Estadual de
Intervales (estado de São Paulo, Brasil) entre as cotas altimétrica de 150 a 950 m não
encontraram uma relação direta entre a altitude e a variação da umidade relativa do
ar. Estes autores indicam, ainda, que o controle da umidade relativa do ar é mais ativo
em relação ao nível escalar microclimático (uso do solo, cobertura vegetal e estrutura
do dossel da vegetação) do que na escala topoclimática (altitude) averiguada.
Os tipos climáticos e intervenções humanas são responsáveis pela diferenciação nas
formações vegetais existentes entre as vertentes capixabas e mineiras do Parque
Nacional do Caparaó. A porção voltada para o Espírito Santo possui florestas em
estágio mais avançado de regeneração e, além disso, mais úmidas, devido à retenção
da água das massas de ar que se condensam em suas escarpas. Diferentemente, na
vertente de Minas Gerais, onde as florestas são estacionais semideciduais, alcançando
menores altitudes, onde são logo substituídas pela vegetação de campos (IBDF, 1981).
O objetivo deste trabalho é analisar a variação vertical da umidade relativa do ar no
perfil topoclimático do Pico da Bandeira, localizado no Parque Nacional Alto Caparaó,
entre os Estados de Minas Gerais e Espírito Santo – Brasil, e sua relação com a
cobertura vegetal do solo presente nos ambientes microclimáticos, entre as altitudes
de 1100 m a 2892m.
ÁREA DE ESTUDO
O Parque Nacional do Caparaó foi criado em 1961. Situa-se entre os Estados do
Espírito Santo e Minas Gerais, sua área compreende 31.853 hectares, que compõem a
Serra do Caparaó, com áreas de nove municípios, sendo quatro mineiros e cinco
capixabas. Sua administração fica a cargo do Instituto Chico Mendes de Conservação
da Biodiversidade - ICMBio, órgão vinculado ao Ministério do Meio Ambiente. O
Parque destaca-se, principalmente, pela presença do Pico da Bandeira – de 2.892
metros. Localizado numa área ocupada há muitos anos, a vegetação nativa do Caparaó
foi bastante modificada, sobretudo pelas atividades de carvoeiros e, posteriormente,
ao desmatamento e aos incêndios patrocinados por agricultores e criadores de gado.
No Parque Nacional do Caparaó encontram-se variadas formações vegetais. A
grande diferenciação nas formações vegetais é condicionada por diversos fatores
como a variação climática, presença de cursos d’água, altitude e tipos de solo, além
das intervenções humanas novas ou antigas (IBAMA, 1995). Um dos elementos que
condicionam o tipo de vegetação, através da transformação do microclima local, é a
altitude. Nas altitudes mais baixas, entre os 800m e 1.700m, a vegetação é formada
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por Floresta Ombrofila Mista. A partir dos 1.700 a 1.800m, a floresta vai sendo
substituída por campos de altitude e campos rupestres (sobre afloramentos rochosos)
com incidência escassa de arbustos. Por fim, acima dos 2.400m, predominam os
campos incrustados entre os afloramentos rochosos (IBAMA, 1995; PLANAVE, 2000).
PROCEDIMENTOS TÉCNICOS
Instalaram-se
oito
mini
abrigos
meteorológicos,
contendo
sensores
de
temperaturas e umidade relativa do ar em uma variação altimétrica de 1792 metros,
sendo P1 na cota 1100m e P8 na cota 2892m. Detalhes construtivos dos mini abrigos e
sua funcionalidade podem ser obtidos em Armani (2005). As medidas foram
registradas em leituras horárias entre os dias 19/04/09 a 22/05/09 totalizando 840
observações. As descrições dos pontos encontram-se na tabela 1. Neste trabalho
foram analisados somente os valores de umidade relativa do ar registrada dos
ambientes 1 (P1,P2, P3), 2 (P4,P5, P6) e ambiente 3 (P7 e P8) .
Tabela 1: Descrição dos ambientes dos pontos ao longo do Pico da Bandeira – Parque
Nacional do Alto Caparaó, Brasil.
Orientação da
Pontos
Altitude (m)
Cobertura vegetal
Declividade
vertente
1
Sul
1.100
Mata secundária
Moderada
2
1.240
3
1.960
4
Floresta Estacional
Semidecidual
Floresta Estacional
Semidecidual (limite com
campo)
Sudoeste
Acentuada
Norte
Muito
Acentuada
2.372
Campo de Altitude
Noroeste
Acentuada
2.490
Campo de Altidude (limite com
rocha exposta)
Oeste
Moderada
Nordeste
Muito
Acentuada
5
6
2.650
7
8
2.800
Campo de Altitude (presença
de arbustos pelo solo turfoso
nas falhas)
Campo de Altitude Limpo
2.882
Rocha Exposta
Oeste
Nordeste
Moderada
Muito
Acentuada
3
Tema 3 – Geodinâmicas: entre os processos naturais e socioambientais
As separações destes pontos em ambientes se justificam pela similaridade das
formações vegetais, o ambiente 1 (Pontos 1, 2 e 3) tem presença de florestas , o
ambiente 2 (pontos 4,5 e 6) apresenta predomínio de Campos de Altitude e por fim o
ambiente 3 (pontos 7 e 8) com predomínio de rochedos.
RESULTADOS E DISCUSSÕES
A Tabela 2 apresenta as principais características dos ambientes analisados. O
ambiente 1 destacou-se pela presença da Floresta Estacional Semidecidual, o que
contribui para o registro de valores elevados de umidade relativa do ar, sendo a
umidade relativa média de 88,6%. O ambiente 2 se destaca pela diminuição da
presença de floresta e aparecimento dos Campos de Altitudes, registrando uma
umidade relativa média de 79,1%. O ambiente 3 apresenta como característica
predominante a ausência de vegetação, com destaque para a presença dos rochedos
ao longo do ambiente. Nesse ambiente, a umidade relativa média foi de 75,7%.
Tabela 2: Umidade relativa média do ar para cada ambiente identificado ao longo do Pico
da Bandeira – Parque Nacional do Alto Caparaó, Brasil, entre os dias 19/04 a 22/05/2009.
Cobertura vegetal
Altitude (m)
Umidade relativa
Média (%)
Ambiente 1
Floresta Estacional
1100 a 1960
88,6%
Semidecidual Alto
Montana
Ambiente 2
Campos de Altitude
2372 a 2650
79,1%
Ambiente 3
Ausência de vegetação -
2800 a 2882
75,7%
rochedos
Observa-se nas figuras as características de cada ambiente. A figura 1 apresenta o
local de instalação do ponto 3, com presença de vegetação arbórea. Na figura 2, do
ponto 4, é possível observar uma vegetação de porte menor composta por espécies
mais rasteiras e arbustivas, atribuindo-se tal fato à pouca profundidade do solo que
atinge a rocha maciça. As figuras 3 e 4 dos pontos 7, 8, nos mostra os campos limpos,
com predominância de rochedos.
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Figura 1: Localização do Ponto 3 (P3) instalado no Pico da Bandeira – Parque Nacional
Caparaó – MG (1960m).
Figura 2: Localização do Ponto 4 (P4) instalado no Pico da Bandeira – Parque Nacional
Caparaó – MG (2372m).
Figura 3: Localização do Ponto 7 (P7) instalado no Pico da Bandeira – Parque Nacional
Caparaó – MG, predominancia de rochedo.
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Tema 3 – Geodinâmicas: entre os processos naturais e socioambientais
Figura 04: Localização do Ponto 8 (P8) instalado no Pico da Bandeira – Parque Nacional
Caparaó – MG a 2892 metros.
A figura 5 apresenta a espacialização da umidade relativa média do ar (isoigras),
onde é possível constatar que conforme a altitude aumenta a umidade relativa do ar
diminui. Isso se deve pelas características da paisagem específicas de cada altitude.
Sendo que nas cotas mais baixas a presença de florestas contribui para a retenção da
umidade através da evapotranspiração das plantas, e a densa vegetação não expõe
tanto o solo à radiação solar.
Conforme as altitudes mais elevadas constatou-se que a vegetação arbórea é
gradativamente substituída pela vegetação de menor porte e pelo aparecimento
predominante de rochedo. Essa substituição gera a diminuição do sombreamento que
era ocasionado pela vegetação arbórea, com isso a incidência solar é praticamente
direta sob o solo o que provoca aumento da temperatura do ar e aceleração do
processo de evaporação, diminuindo significativamente a umidade relativa do ar, visto
que atua distanciando o ar do ponto de saturação a umidade relativa do ar.
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Figura 5: Distribuição espacial da umidade relativa do ar no perfil do Pico da Bandeira, Alto
Caparaó, Brasil.
A comparação dos ambientes 1, 2 e 3 em horários que a radiação solar é mais
intensa evidencia que a presença de vegetação contribui de maneira significativa na
retenção da umidade no ambiente.
A figura 6 mostra que às 14 horas, horário de maior elevação da temperatura do
dia, o ambiente 1 teve umidade relativa do ar em 90% em uma temperatura média de
21ºC, enquanto o ambiente 3 registrou 80,5% e uma temperatura do ar inferior a
15ºC. Uma diferença significativa que comprova a relação e a importância da
vegetação para manter a umidade elevada em períodos de elevação da temperatura.
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Tema 3 – Geodinâmicas: entre os processos naturais e socioambientais
Figura 6: Variação horária da umidade média relativa do ar em cada ambiente.
A figura 7 apresenta a linear entre a variação da umidade relativa do ar e a altitude.
O coeficiente de determinação igual a 0,80 demonstra que a correspondência entre
elevação da altitude e variação de umidade relativa é extremamente significativa.
Constata-se que os valores de umidade relativa do acima de 85% ocorrem somente em
altitudes inferiores a 2000 metros.
A diminuição gradativa da umidade relativa do ar nas cotas mais elevadas se deve a
fatores como elevação da temperatura, ausência de cobertura vegetal no solo, e
consequentemente aumento da radiação solar incidente causando uma evaporação
acentuada. Já nas cotas mais baixas o volume arbóreo é maior, proporcionando um
sombreamento durante o período diurno, mantendo as temperaturas mais baixas, e
com uma umidade relativa maior (solo e transpiração das plantas e evaporação do
solo) as temperaturas variam menos ao longo do dia.
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3500
y = -96,632x + 10114
R2 = 0,8096
Altitude (m)
3000
2500
2000
1500
1000
500
0
70
75
80
85
90
95
100
Umidade Relativa (%)
Umidade Relativa
Linear (Umidade Relativa)
Figura 7: Relação linear entre altitude e a variação de umidade relativa média para cada
ponto.
CONSIDERAÇÕES FINAIS
O estudo da variação da umidade relativa do ar no perfil topoclimatico estudado do
Pico da Bandeira, Alto Caparaó, nos permite concluir que há uma significativa relação
desta variação com a presença ou ausência de cobertura vegetal do solo. Os ambientes
1, 2, e 3 foram distinguidos pelas formações vegetais características e os dados
confirmaram o esperado, ou seja, que a medida que essa vegetação era sendo
substituída pela vegetação de menor porte e pelas rochas, a umidade relativa do ar
diminuía.
Podemos concluir também que cada ambiente possui características
microclimáticas distintas. O ambiente 1, destacou-se pela presença da Floresta
Estacional Semidecidual, que contribuiu para o registro de valores elevados de
umidade relativa do ar, sobretudo pelo sombreamento proporcionado pelas árvores. O
ambiente 2 apresentou valores intermediários, marcados pela presença dos campos
de altitudes. O ambiente 3 devido a ausência de vegetação e presença marcante dos
rochedos, apresentou os menores registros de umidade relativa do ar. Constatou-se,
portanto, que o dossel da vegetação contribui significativamente para a permanência
da umidade relativa do ar no ambiente.
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Tema 3 – Geodinâmicas: entre os processos naturais e socioambientais
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
ARMANI, G.; GALVANI, E. Avaliação do desempenho de um abrigo meteorológico de
baixo custo. Revista Brasileira de Agrometeorologia, Santa Maria, 2005.
GALVANI, E., LIMA, N.G.B., SERAFINI Jr, S., Alves, R.R. Relação entre umidade relativa
do ar, cobertura vegetal e uso do solo no Parque Estadual de Intervales (PEI) e seu
entorno, São Paulo, Brasil. In: XII Encontro de Geógrafos da América Latina - EGAL,
2009, Montevideo. Caminhando por uma América Latina em transformação.
Montevideo:
Easy
Planers,
2009.
Disponível
<http://egal2009.easyplanners.info/area04/4052_Galvani_Emerson.doc>.
em 30/03/2010.
em:
Acesso
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BRASILEIRA PARA A CONSERVAÇÃO DA NATUREZA. Plano de Manejo do Parque
Nacional do Caparaó. Doc.Tec. no 8, Brasília, 1981.
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MENDONÇA, F., DANNI-OLIVEIRA, I.M. Climatologia: Noções básicas e climas do Brasil.
São Paulo, Oficina de Textos, 2007.
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