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Uma Introdução às ‘Ilhas de Calor’ Urbanas do Rio

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O verão está chegando e com ele vem temperaturas acima de 40 graus Celsius. No entanto, nem todas as áreas da região metropolitana do Rio de Janeiro irão experimentar este calor com a mesma intensidade. Estudos mostram que algumas partes do Rio são mais suscetíveis a altas temperaturas do que outras, e com o Rio sendo a cidade da América do Sul a ser mais afetada por mudanças climáticas, é fundamental que conhecemos e respondemos à essa realidade.

Vários fatores de escala local influenciam as temperaturas da superfície, incluindo a cobertura vegetal, topografia, tipo de solo, a proximidade de corpos d’água e as propriedades térmicas de materiais de construção na área. Pesquisadores da UFRJ correlacionaram uma mudança no uso do solo, de rural para urbano, entre 1980 e 2000, com um aumento das temperaturas superficiais extremas–temperaturas de superfície acima de 60 graus Celsius–nestas áreas recém-urbanizadas. Este fenômeno de aumento da temperatura devido à urbanização é chamado de Ilha de Calor Urbana.

O que é o Efeito de Ilha de Calor Urbana (ICU)?

O Efeito ICU ocorre em cidades do mundo todo e é um resultado das diferentes propriedades térmicas da cobertura da superfície nas áreas urbanas. Em média, uma cidade com um milhão de pessoas ou mais vivencia temperaturas de 1 a 3 graus Celsius superior aos seus arredores. Na região metropolitana do Rio de Janeiro, especialmente na primavera e no verão, pode-se observar diferenças de temperatura de até 25 graus Celsius quando comparando áreas com diferentes níveis de urbanização.

Algumas camadas de calor ocorrem na superfície, enquanto outras ocorrerem a poucos metros acima da superfície. A maioria das pesquisas realizadas sobre ilhas de calor urbanas no Rio de Janeiro concentram-se em temperaturas da superfície, ao contrário de temperaturas do ar (geralmente dois metros acima da superfície). Durante o dia, as temperaturas de superfície tendem a ser mais elevadas do que as temperaturas do ar.

Existem vários tipos de ilha de calor que podem ocorrer, dependendo do clima e da topografia. Por exemplo, cidades em latitudes superiores experimentam o efeito ICU à noite, quando o calor armazenado dentro dos tijolos dos edifícios e do asfalto das ruas é libertado. Em comparação, cidades em latitudes tropicais, como o Rio de Janeiro, enfrentam esse efeito durante o dia. Um estudo da UFRJ explorou como a temperatura da superfície muda ao longo de horas, e uma série de três imagens mostra que as divergências profundas de temperatura de diferentes áreas surgem durante o dia, particularmente em torno de 13h. O tempo nas imagens abaixo estão listados no Tempo Universal Coordenado, três horas de antecedência do tempo no Rio.

Média da temperatura superficial continental no verão em 13h UTC (10h, horário do Rio)

Média da Temperatura Superficial Continental no verão em 13:00 UTC (10:00, horário do Rio)

Média da temperatura Superficial Continental no verão no 16:00 UTC (13:00, horário do Rio).

Média da Temperatura Superficial Continental no verão em 16:00 UTC (13:00, horário do Rio).

Média da temperatura Superficial Continental no verão em 02:00 UTC (23:00, horário do Rio).

Média da Temperatura Superficial Continental no verão em 02:00 UTC (23:00, horário do Rio).

Fenômenos que podem aumentar as ilhas de calor urbanas incluem a absorção de calor por materiais de construção, o efeito albedo, a falta de vegetação, e o efeito cânion urbano. Nas áreas urbanas, materiais de construção, como tijolos, metal e asfalto aumentam as temperaturas por absorver e gerar calor. O efeito albedo descreve como cores diferentes podem influenciar a reflexão e absorção da radiação recebida. As cores escuras em uma cidade, como ruas pavimentadas, absorvem calor e aumentam a temperatura da superfície. A falta de vegetação em áreas urbanas reduz o efeito de arrefecimento que as plantas fornecem, através da sombra e da evapotranspiração, um processo em que as plantas liberam vapor d’água para a atmosfera. O efeito cânion é uma consequência de edifícios altos que armazenam e refletem o calor entre os muros das construções em áreas urbanas verticais. Isso permite que o calor permaneça nas cidades por mais tempo em comparação com paisagens planas, onde o calor consegue se dissipar. Todos esses fatores contribuem para intensificar as ilhas de calor no Rio de Janeiro.

Padrões incomuns de ilha de calor que se fazem presentes no Rio de Janeiro

O Rio difere da maioria das cidades na distribuição de suas ilhas de calor. A maioria das cidades experimenta o efeito ICU em centros urbanos da cidade, mas os pesquisadores no Rio descobriram que a periferia da classe trabalhadora da cidade experimenta os efeitos mais intensos de ilhas de calor urbanas. De acordo com um estudo realizado em 2000, as áreas que experimentam o calor mais intenso (entre 54 e 60 graus Celsius na temperatura da superfície) incluem partes do Centro, da Zona Norte, Zona Oeste, Jacarepaguá e o eixo entre Niterói e São Gonçalo. As zonas afetadas para cima de 60 graus Celsius, em 2000, incluíram Bangu, Caju, Vasco da Gama, Inhaúma, Vicente de Carvalho, BR-116, Nova Iguaçu, Porto Velho e São Gonçalo. Bangu, em particular, detém o recorde de maior temperatura registrada no Rio.

“No Rio, as ilhas de calor urbanas têm um efeito significativamente mais intenso sobre aqueles que têm menos recursos para combatê-las.”

As temperaturas mais frescas foram observadas em toda a Zona Sul, na Barra da Tijuca, em áreas da Zona Oeste, como Guaratiba, e nos bairros à beira-mar de Icaraí e Boa Viagem em Niterói. Temperaturas relativamente altas em Botafogo e Copacabana tornaram os bairros exceção na Zona Sul, provavelmente devido à urbanização relativamente concentrada e a baixa cobertura vegetal nestes bairros em comparação a outros bairros da Zona Sul.

Uso da terra na região metropolitana do Rio nos anos 2000. Mapa do bit.ly/1hioIEc

Uso da terra na região metropolitana do Rio na década de 2000. Vermelho = urbano; azul = corpos hídricos; verde = vegetação; amarelo = rural ou urbano de baixa densidade

Porque as ilhas de calor são importantes

Estudar ilhas de calor é importante para a saúde e qualidade de vida dos moradores da cidade. Estudos têm demonstrado que o calor extremo pode ser particularmente perigoso para a saúde das populações vulneráveis. Um estudo recente em Nova York vinculou o calor extremo ao aumento da incidência de mortalidade em populações idosas. As ilhas de calor não são apenas uma questão de saúde, elas são também uma questão de desigualdade. O mesmo estudo em Nova York descobriu que doenças e mortalidade relacionadas com o calor em populações de idosos são mais elevadas nas áreas mais pobres. Enquanto um estudo como este ainda não tenha ocorrido no Rio de Janeiro, é visível que há uma distribuição desigual de temperaturas agradáveis ​​dentro da cidade. Em geral, as áreas mais ricas da Zona Sul e Barra da Tijuca experimentam as temperaturas menos intensas, enquanto bairros e favelas mais pobres e periféricas da cidade lidam com o calor intenso. Doenças comuns relacionadas com ilhas de calor incluem golpe de calor, exaustão pelo calor, síncope por calor e cãibras. A exposição a temperaturas elevadas pode ter implicações sérias para as pessoas com diabetes, doenças cardiovasculares e problemas de saúde cognitivas como depressão, doença de Parkinson ou demência. Estes problemas de saúde relacionados com as ilhas de calor podem ser agravados pelo acesso desigual por essas mesmas regiões aos serviços de saúde. Isto significa que ilhas de calor urbanas têm um efeito significativamente mais intenso sobre aqueles que têm menos recursos para combatê-las.

Soluções

Embora o calor intenso seja uma experiência regular para todos os cariocas no verão, há pouca discussão sobre as ilhas de calor urbanas e projetos que trabalham explicitamente para as combater. Em 2012, as autoridades da cidade prometeram plantar 34 milhões de árvores, a fim de mitigar as emissões de gases de efeito estufa dos Jogos Olímpicos. Essas árvores também poderiam fornecer um benefício adicional de mitigar ilhas de calor urbanas. Infelizmente, a promessa de plantar 34 milhões de árvores até dezembro de 2015 não foi cumprida. Uma pesquisa sugere que apenas 8,1 milhões destas árvores serão plantadas até os Jogos Olímpicos do próximo ano. Pesquisadores no Rio pediram um aumento na cobertura vegetal, bem como uma melhoria em materiais de construção, a fim de mitigar o calor extremo.

Além de aumentar a cobertura vegetal, a Agência de Proteção Ambiental dos Estados Unidos recomenda três outras estratégias para as comunidades que procuram reduzir os efeitos ICU: pavimento frio solar reflexivo, que utiliza agregados reflexivos, aglutinantes refletores ou uma superfície de revestimento reflexivo; telhados frios que utilizam o branco ou revestimentos brancos para refletir a radiação solar; além de telhados verdes totalmente ou parcialmente cobertos com vegetação. Dada a heterogeneidade da paisagem urbana do Rio de Janeiro e a inovação que é característica dos cariocas, especialmente nas favelas, o potencial para a implementação dessas estratégias apresenta uma área interessante para a ação.