Ilhas de calor urbano aumentam o estresse térmico nas árvores

Fonte: www.ecodebate.com.br

Os dosséis das árvores urbanas saudáveis fornecem sombra e a transpiração da água que pode mitigar os efeitos do aquecimento das ilhas de calor urbanas (UHIs), e uma nova pesquisa publicada recentemente no Scientific Reports sobre as temperaturas das copas das árvores na cidade de Nova York por um doutorado da Universidade do Alabama em Huntsville (UAH) aluno oferece novos insights para o manejo florestal urbano.

Trang Thuy Vo da cidade de Ho Chi Minh, Vietnã, está estudando os efeitos urbanos na climatologia e como mitigar o efeito da ilha de calor otimizando efetivamente a silvicultura urbana em megacidades para seu doutorado no Departamento de Ciências Atmosféricas e da Terra (ATS) na UAH, a parte do Sistema da Universidade do Alabama. Ela é aconselhada pelo Dr. Leiqiu Hu, um professor assistente de ciência atmosférica que é co-autor do artigo de pesquisa.

“Esta é sua primeira publicação em seu programa de Ph.D. em ATS, que demonstrou a capacidade crescente de sensores espaciais de nova geração para lidar com questões ambientais urbanas complexas em altas resoluções espaciais e temporais”, disse o Dr. Hu. “A pesquisa destaca interações espacialmente diversas e temporalmente diferentes entre as copas das árvores, a atmosfera e o ambiente construído em uma cidade.”

A pesquisa de Vo usou dados do instrumento ECOSTRESS montado na Estação Espacial Internacional (ISS). Foi parcialmente apoiado pelo projeto de Ciências Aplicadas de Saúde e Qualidade do Ar da NASA em infraestrutura de resfriamento urbano em colaboração com a Florida State University e o Programa de Pesquisa Interdisciplinar em Ciências da Terra da NASA sobre o ciclo hidrometeorológico urbano em colaboração com a Cornell University, a Texas A&M University e a Arizona State University.

Interpretar esses dados pode ajudar a identificar a saúde das árvores em ambientes urbanos complexos usando observações de sensoriamento remoto, diz Vo, e pode influenciar as espécies usadas e os padrões de plantio de árvores em paisagens urbanas.

“Nossa abordagem é primeiro reduzir o trabalho necessário para coletar manualmente a integridade dos dados da árvore”, diz ela. “Ao investigar como as árvores urbanas interagem com três fatores ambientais – quantidade de vegetação, distância aos corpos d’água e altura do edifício -, a colocação das árvores e os requisitos suplementares para suas condições de cultivo, como irrigação, podem ser melhorados no projeto urbano”.

Superfícies duras como tijolo, asfalto ou concreto, o tipo de cobertura do solo e o número e tamanho dos corpos d’água próximos, chamados de espaços azuis, afetam as temperaturas da copa das árvores e a saúde das árvores em microclimas urbanos, concluiu a pesquisa.

Isso, por sua vez, afeta a capacidade das árvores de combater o efeito UHI, um fenômeno bem conhecido no qual uma diferença significativa de temperatura ocorre entre as áreas urbanas e rurais circundantes.

“Descobrimos que a temperatura das árvores varia significativamente entre os bairros de Nova York. Por exemplo, as temperaturas das árvores em Staten Island – o bairro mais verde – são muito mais baixas e mais homogêneas em comparação com as de Manhattan, que tem a morfologia de construção mais complexa”, disse Vo . “Isso indica uma interação entre morfologia urbana e árvores urbanas.”

As descobertas oferecem novos insights para gestores de florestas urbanas sobre como reduzir o estresse térmico nas árvores para melhorar suas taxas de sobrevivência, diz seu conselheiro, Dr. Hu.

“Os resultados também são importantes para apoiar nossa pesquisa futura sobre a capacidade de resfriamento de árvores urbanas em cidades, já que a temperatura do dossel é uma variável chave que influencia o resfriamento evaporativo e transpirativo”, disse o Dr. Hu.

O estudo propõe algumas abordagens práticas para a mitigação do calor em áreas densamente povoadas, como reforma de edifícios com fachadas verdes e telhados verdes, e fornecimento de irrigação necessária para as condições mais secas presentes nas ilhas de calor.

“Para cidades do interior com falta de benefícios de resfriamento de espaços azuis, é melhor reunir as árvores em vez de isolá-las como pequenos fragmentos e fornecer irrigação suficiente. Quanto maior a cobertura do espaço verde, mais baixa a temperatura das árvores”. Vo diz.

“É interessante que a temperatura da superfície das árvores urbanas varie diurna e espacialmente na megacidade, o que enfatiza as influências dos efeitos urbanos neste componente vital da vegetação”, diz ela. “Ao compreender este comportamento dinâmico, acredito fortemente que a saúde das árvores urbanas pode ser melhorada.”

Um conjunto de dados disponível gratuitamente do ECOSTRESS, o instrumento sensor baseado em ISS, foi usado na pesquisa com imagens de temperatura da superfície terrestre (LST) de resolução espacial moderada de cerca de 70 metros. Doze imagens LST de céu claro foram escolhidas e reduzidas para construir um ciclo diurno completo da temperatura das árvores urbanas. Vo usou uma abordagem estatística para extrair a temperatura da árvore e então aplicou esse algoritmo a toda a cidade de Nova York.

Ela usou um procedimento de programação paralela para processamento e cálculo de imagens a fim de reduzir o tempo de processamento.

“Como resultado, poderíamos ter um mapa de temperatura das árvores para toda a cidade de Nova York em menos de uma hora”, disse Vo. “Espero que, no futuro, nosso esquema reduzido seja aplicado em uma escala muito maior, por exemplo, para os Estados Unidos contíguos, para que tenhamos uma imagem melhor de como as árvores são saudáveis em todo o país, dadas as diferentes regiões climáticas.

Referência:
Vo, T.T., Hu, L. Diurnal evolution of urban tree temperature at a city scale. Sci Rep 11, 10491 (2021).

China acelera criação de porcos em fazendas verticais

Fonte: oglobo.globo.com

Nos arredores de Nanyang, cidade do Sudoeste da China que fica a cerca de 400 quilômetros de Wuhan, um condomínio com 21 edifícios é a maior “fazenda vertical” de suínos do mundo.

Nos prédios, com até 13 andares, a produção é em escala industrial. À medida que crescem e engordam, os leitões mudam de pavimento, subindo ou descendo de elevador. A alimentação é automatizada, há robôs de limpeza de esterco e câmeras infravermelha para detectar qualquer alteração de temperatura nos animais que possa indicar risco de doenças.

A fazenda da empresa Muyuan Foods é o principal exemplo de como os chineses pretendem recompor, em ritmo acelerado, os cerca de 200 milhões de porcos que abateram desde 2018, para controlar a peste suína africana, doença que não afeta os humanos, mas que dizimou metade da produção na China e afetou os mercados agrícolas do mundo inteiro.

Chama-se Revolução Verde a um extenso programa implementado em meados do século XX, iniciado no México, sob os auspícios da Fundação Rockfeller, cujo objetivo era promover efetivo aumento na produção agrícola para erradicar a fome do planeta. De fato, o programa idealizado e capitaneado pelo agrônomo, geneticista e melhorista vegetal norte-americano, Dr. Norman Borlaug, tirou da inanição e salvou a vida de milhares de pessoas no mundo inteiro, valendo ao cientista o Prêmio Nobel da Paz, em 1970.

Em setembro de  2009, foi noticiado pela imprensa internacional e nacional o falecimento do Dr. Borluag. Equivocadamente, boa parte da imprensa - inclusive a Folha de São Paulo - ao apresentar os feitos do cientista, afirmou que sua maior contribuição foi o lançamento de "variedades de plantas com elevada resistência às pragas e doenças".

Essa notícia causou espanto para todos os que conhecem a história da Revolução Verde. Ora, o grande feito do Dr. Bourluag e seus colaboradores foi o lançamento de variedades de alta produtividade, ou VAP, e não com elevada resistência a pragas e doenças. Assim, essas variedades que tinham efetivamente produtividade muito alta, apresentavam também como característica marcante justamente sua fragilidade em relação aos ataques de pragas e doenças. Essa fragilidade redundou em dependência de elevadas doses de fertilizantes industrias de alta solubilidade. A produção aumentava muitíssimo, é verdade, mas era necessária a aplicação de elevadas doses de agrotóxicos, bem como a prática da irrigação.

É preciso deixar claro que as variedades tradicionais, crioulas, cultivadas pelos agricultores do mundo em desenvolvimento eram muito mais adaptadas às condições locais de cultivo, além de praticamente não demandarem insumos externos. Além do mais, é evidente que, durante a muitos anos, foram as variedades tradicionais que garantiram a sobrevivência e a segurança alimentar dos povos e países pouco desenvolvidos. 

As críticas aos métodos utilizados no programa do Dr. Borlaug foram muitas e intensas, sobretudo no que tange o meio ambiente e ás questões socioeconômicas. De fato, o programa tornou os agricultores do mundo subdesenvolvido muito mais dependentes não só de energia fóssil (petróleo), como também de tecnologias produzidas e dominadas por empresas dos países ricos. Vale lembrar que, entre os grandes financiadores da Revolução Verde, estavam empresas multinacionais e a Fundação Rockfeller, notadamente ligada aos setores petroleiros dos Estados Unidos. 

Com a crise do petróleo dos anos 1970 e o uso indiscriminado de produtos inseticidas agrotóxicos, os resultados foram lamentáveis: êxodo rural, inchaço das cidades, violência urbana, marginalização e contaminação ambiental e humana. E a fome, que seria o nobre motivo do lançamento das VAP e que rendeu o Nobel da Paz ao Dr. Borluag? Bem a fome só aumento, chegando a cerca de 1 bilhão de cidadãos do planeta, segundo dados da FAO, aliás, grande incentivadora da Revolução Verde.

Essa visão crítica não implica uma posição contrária a ciência e a tecnologia. Posicionar-se contra a Revolução Verde não significa adotar uma posição obscurantista, até porque, estabelecido um balanço socioambiental, podemos ver que houve muito mais prejuízos que benefícios, e que a redução do custo dos alimentos decorrentes da produção em larga escala foi amplamente ultrapassada pelas doenças causadas a agricultores e consumidores, pelo aumento vertiginoso das doenças vegetais provenientes da fragilidade das plantas melhoradas geneticamente e pela enorme e incalculável perda de biodirversidade. 

Para um aprofundamento desta análise, pode-se considerar a leitura de O Mercado da Fome: as verdadeiras razões da fome no mundo, de Susan George. O capítulo que trata especificamente da Revolução Verde é uma crítica contundente, que aborda questões ambientais, econômicas e culturais. 

Um dos aspectos mais preocupantes da Revolução Verde é o fato dela ter provocado a perda de milhares de variedades espécies vegetais que 50 anos atrás eram cultivadas e mantidas em cultivos in vivo pelos agricultores. Muitas dessas variedades estão hoje armazenadas em projetos de altíssimo custo, como o Svalbard International Seed Vaulut (SISV) - o silo Global de Semendes de Svalbard, também conhecido como a Arca do Fim do Mundo - ou em bancos de germoplasma do United States Dapartment of Agriculture (USDA), da FAO, do Consultative Group on International Agricultural Resarch (CGIAR) ou da própria Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (Empraba). A perda de biodiversidade é um problema tão grave, que até cientistas de outras áreas do conhecimento como o astrofísico e cosmólogo britânico Martin Rees, colocam a destruição da biodiversidade, juntamente com o aquecimento global, como dos maiores perigos a serem enfrentados pela humanidade neste século.

A Revolução Verde é, possivelmente, o exemplo mais claro do paradigma produtivista. Para os cientistas agrícolas, esse paradigma se sustenta em crença implícita e acrítica, aceitação dos dogmas da ciência positivista e o ingênuo utilitarismo econômico. A ciência positivista considera-se neutra, desprovida de valores, o que implica não ser pertinente a avaliação ética dos processos de pesquisa de que faz uso, nem dos sues produtos. O utilitarismo econômico ingênuo reforça a abordagem da ciência positivista por defender que as tecnolgias difundidas e adotadas pelos agricultores são sempre, em termos éticos, inerentemente aceitáveis. Assim o cientista, dono do saber, pode definir sozinho o que é bom para a sociedade. Evidentemente, essa posição não é sustentável diante da ética socioambiental.

O uso intensivo e abusivo dos agrotóxicos - fungisidas, inseticidas, herbicidas, acaricidas, bactericidas, etc. - nos chegou com o pacote da Revolução Verde. Rachel Carson, escritora e bióloga dos Estados Unidos, publicou em 1962, o livro Slient Spring (Primavera Silenciosa), em que focaliza, de maneira inédita, os problemas ambientais decorrentes do uso de agrotóxicos. Pagou caro por sua brilhante e incisiva crítica ao uso desmensurado e abusivo de pesticidas sintéticos: foi perseguida pela grande imprensa norte-americana e pela poderosíssima indústria de agrotóxicos.

Do trabalho iniciado por Rachel Carson até a proibição total nos Estados Unidos do uso de inseticidas clorados, como o DDT, passaram-se cerca de dez anos. Foi o tempo que levaram para se conscientizarem da ação carcinogênica desses produtos, do seu impacto e persistência no ambiente e da ameaça que trazem para todas as formas de vida. Esses clorados foram também indutores do surgimento de insetos-praga com grande resistência e/ou tolerância a esses produtos, o que leva à necessidade de doses maiores ou de novos agroquímicos. A medida de proibição dos clorados foi gradativamente se espalhando pelo mundo, sendo que o Brasil adotou apenas na segunda metade da década de 1980. A lei que regulamenta e tipifica os agrotóxicos é a lei n°7.802 de 1989.

A sociedade como um todo não está diretamente exposta aos danos dos agrotóxicos como estão os agricultores e mesmo os trabalhadores da indústria, em que os efeitos se concentram, com forte caráter letal. Mas as tragédias acontecem e arrastam indiscriminadamente todos os cidadãos. Em 1984, na cidade de Bhopal na Índia, houve um episódio terrível, de impacto mundial: o vazamento de produtos em uma indústria de inseticidas agrotóxicos pertencente à Union Carbide, que levou a morte de cerca de 3 800 pessoas e causou danos severos em pelo menos 11 000. A Union Carvide era uma emrpesa norte-americana, que, na Índiam tinha metade do capital partilhada pelo governo indiano. Essa planta industrial produzia na época o insetisida Temik (aldicarb, metilcarbamato de oxina) o Sevin (carbaril, 1-naftil-metilcarbamato), inseticidas sistêmcios altamente tóxicos. O produto que vazou e se acumulou sobre a cidade de Bhopal foi isocianato de metila (metil-isocianato, MIC), utilizado na produção desses dois agrotóxicos.

A tragédia de Bhopal expôs os graves problemas e perigos da indústria química e também fortaleceu o movimento por modelos de agricultura menos agressivos ao ambiente; afinal, o homem pode ser a vítima final do uso indiscriminado desses produtos. Os consumidores estão expostos, mas os agricultores e os operários dessas indústrias estão muitas vezes mais expostos a esses venenos, caso as normas de segurança e uso de proteção não sejam rigorosamente seguidas. A Union Carbide, que era na época, uma das maiores empresas do setor, viu seu poder reduzido, e seus setores de agrotóxicos foram adquiridos pela empresa alemã Bayer (hoje Bayer CropSciencie). A própria emrpesa veio mais tarde a ser adquirida pela Dow Chemical, também norte-americana. 

-  ABBOUD, Antonio Carlos de Souza. Introdução a Agronomia; p. 11-14.

Em um dia normal em 2013, as pessoas nos Estados Unidos consumiram 9 milhões de barris de gasolina. Digamos que esse dia tenha sido 1° de janeiro. Então, o dia seguinte, 2 de janeiro, os Estados Unidos consumiram outros 9 milhões de barris e o mesmo no dia 3 de janeiro. Isso continuou todos os dias durante 365 dias, até que, no decurso de um ano, mais de 3 bilhões de barris foram consumidos, só nos Estados Unidos.

A maior parte desse volume de gasolina espantoso foi queimada em motores de combustão interna em veículos que, no total, viajaram perto de 4,8 trilhões de quilômetros. Agora pense que há apenas 150 anos não havia carros (fora os a vapor), motores de combustão interna movidos a gasolina ainda não tinham sido inventados e o primeiro poço de petróleo mal estava produzindo havia cinco anos. A ascensão do automóvel, abastecido com gasolina, tem sido verdadeiramente meteórica.

- BIRCH, Hayley; 50 ideias de química que você precisa conhecer, p. 236.

Biossíntese se refere a qualquer rota bioquímica – provavelmente envolvendo um sem-número de reações e enzimas diferentes – que uma coisa viva usa para fabricar uma substância química. Os químicos, porém, em geral se referem a rotas biossintéticas – que resultam em produtos naturais úteis ou passíveis de serem explorados comercialmente – quando falam de biossíntese. Foi esse o caso da penicilina de Fleming, é evidente, assim como o do azul índigo e da púrpura tíria. Embora haja índigos e púrpuras sintéticos hoje em dia, a púrpura tíria ainda é extraída de búzios a um custo enorme. São necessários 10 mil búzios Purpura lapillus para produzir um grama de púrpura tíria, que em 2013 custava estonteantes 2.440 euros. Há muitos outros exemplos, também. Os fabricantes de queijos têm se baseado em produtos naturais do Penicillium roqueforti – um parente do mofo que produz a penicilina – há séculos, na fabricação dos queijos azuis como o Roquefort e o Stilton.

A maior parte dos produtos naturais, de antibióticos a corantes, são substâncias químicas chamadas metabólitos secundários. Enquanto metabólitos primários são os tipos de substâncias químicas que os organismos precisam para sustentar a vida – como proteínas e ácidos nucleicos –, os metabólitos secundários são os que parecem não ter utilidade óbvia para o organismo (é claro que, em muitos casos, simplesmente ainda não descobrimos o uso que eles possam ter). Muitos metabólitos secundários são moléculas pequenas e específicas a um organismo em particular, e por isso é interessante descobrir que pigmentos de cores quimicamente semelhantes são produzidos por plantas, moluscos e bactérias. Ninguém sabe por que as bactérias residentes na floresta da Coreia produzem pigmentos azuis e vermelhos, do mesmo modo que ninguém sabe exatamente por que búzios marinhos na Austrália também os produzem.

[...]

Estimativas aproximadas sugerem que desde a descoberta da penicilina por Fleming, em 1928, bem mais de um milhão de produtos naturais distintos foram isolados de uma ampla gama de espécies diferentes. A maior parte desses produtos têm apresentado atividades antimicrobianas. Bactérias do solo, como aquelas do estudo coreano, são uma fonte rica de antibióticos. Acredita-se que elas podem produzi-los como armas químicas para combater outras bactérias, permitindo que os antibióticos compitam com outros microrganismos por espaço e nutrientes e talvez até se comuniquem entre si. A pesquisa em busca de novos antibióticos se tornou cada vez mais desesperada com o aparecimento de novas cepas de micróbios resistentes a doenças, como a Mycrobacterium tuberculosis resistente a inúmeras drogas. Os próprios microrganismos, portanto, podem ainda ser algumas das melhores fontes de drogas antimicrobianas. Os químicos trabalham com o princípio de que se conseguirem descobrir como uma molécula é produzida na natureza, poderão copiar a rota, ou até melhorá-la, para fazer sua própria versão. Grande parte do tempo de laboratório é, portanto, dedicada ao mapeamento das rotas biossintéticas que plantas, bactérias e outros organismos usam para fabricar suas substâncias químicas. Foi isso o que aconteceu no desenvolvimento da artemisina, uma droga sintética contra a malária. A fonte natural é uma losna doce, mas a planta não consegue produzir a droga nas quantidades necessárias para tratar milhões de pessoas afetadas pela malária todos os anos. Então os químicos partiram para a caracterização de todo o trajeto biossintético, e de genes e enzimas envolvidos. Agora, eles fizeram uma reengenharia no levedo para que este pudesse produzir a droga. A companhia farmacêutica Sanofi anunciou que tem a intenção de distribuir a artemisina “semissintética” como um empreendimento sem fins lucrativos.

- BIRCH, Hayley; 50 ideias de química que você precisa conhecer, p. 219-222.