Em uma descoberta que encerra décadas de especulação científica, pesquisadores da Penn State conseguiram registrar pela primeira vez em ambiente natural os tênues brilhos elétricos que emanam das copas das árvores durante tempestades. O fenômeno, conhecido como ‘descargas corona’, manifesta-se como flashes ultravioleta (UV) nas pontas das folhas e pode ter um papel surpreendente na limpeza da atmosfera.
A Caçada por um Fenômeno Inédito na Natureza
Em junho de 2024, uma equipe de meteorologistas e cientistas atmosféricos da Penn State embarcou em uma expedição pela Costa Leste dos Estados Unidos, utilizando uma minivan 2013 Toyota Sienna equipada com um instrumento telescópico customizado. O objetivo principal era rastrear as frequentes tempestades de verão na Flórida para documentar as descargas corona em seu habitat natural. Essas descargas, que envolvem minúsculos pulsos elétricos nas pontas das folhas capazes de gerar um brilho sutil na faixa UV, eram teorizadas há mais de 70 anos, mas a evidência direta em campo permanecia esquiva.
O Teste de Campo e a Observação em Carolina do Norte
A equipe, composta por William Brune, Patrick McFarland, Jena Jenkins e David Miller, enfrentou desafios iniciais com tempestades de curta duração na Flórida. No entanto, ao se deslocarem de volta para a Pensilvânia, uma oportunidade surgiu com o desenvolvimento de grandes tempestades no oeste da Interestadual 95. Parando na Universidade da Carolina do Norte em Pembroke, os pesquisadores montaram seus equipamentos em um estacionamento e direcionaram os instrumentos para os galhos superiores de uma árvore sweetgum, a cerca de 30 metros de distância. Durante quase duas horas de tempestade intensa, com chuva forte e raios frequentes, a equipe registrou com sucesso as descargas corona na sweetgum e, posteriormente, em um pinheiro loblolly próximo, à medida que a tempestade enfraquecia. Essas observações, publicadas na Geophysical Research Letters, marcam a primeira detecção confirmada do fenômeno em um cenário natural.
Como as Descargas Corona Podem Limpar o Ar
As descargas corona ocorrem devido a fortes desequilíbrios elétricos durante as tempestades. As nuvens carregadas negativamente atraem cargas positivas do solo, que sobem pelas árvores e se concentram nos pontos mais altos, como as pontas das folhas. Nesses locais, o campo elétrico se intensifica a ponto de gerar um brilho tênue, visível tanto em luz visível quanto em UV. A radiação UV emitida por esse processo tem a capacidade de quebrar moléculas de vapor d’água, formando hidroxila (OH). Na atmosfera, a hidroxila é um oxidante crucial, responsável por reagir com compostos químicos no ar, incluindo poluentes gerados por atividades humanas e emissões naturais das árvores, como o metano, transformando-os em substâncias mais fáceis de serem eliminadas. Pesquisas anteriores da equipe já indicavam que as descargas corona poderiam ser uma fonte significativa desses agentes de limpeza atmosférica dentro das copas das florestas.
Tecnologia e Quantidade de Eventos Registrados
Para viabilizar as observações ao ar livre, a equipe desenvolveu o Corona Observing Telescope System (COTS), um telescópio Newtoniano acoplado a uma câmera sensível a UV, com capacidades de geolocalização e sensores para medir a eletricidade atmosférica. O sistema é calibrado para bloquear comprimentos de onda UV solares, garantindo que apenas sinais de descargas corona, raios ou fogo sejam detectáveis. Utilizando este sistema na Carolina do Norte, os pesquisadores registraram um total de 859 eventos corona na árvore sweetgum e 93 no pinheiro loblolly. Cada evento durou de frações de segundo a vários segundos. Observações adicionais foram realizadas em outras quatro tempestades e em quatro espécies diferentes de árvores, revelando a ampla ocorrência do fenômeno.
Questões em Aberto e Próximos Passos da Pesquisa
Apesar da confirmação da existência das descargas corona na natureza, muitas perguntas permanecem. Os cientistas buscam entender se esses eventos elétricos são prejudiciais às árvores ou se oferecem algum benefício, e se as árvores desenvolveram adaptações para tolerar ou até mesmo aproveitar esse processo. A investigação sobre o impacto dessas descargas na saúde das árvores, florestas e na atmosfera em geral está apenas começando. Para abordar essas questões, os pesquisadores estão iniciando colaborações com ecologistas e biólogos de árvores, visando aprofundar o conhecimento sobre as interações entre florestas e a atmosfera e suas implicações para a saúde ambiental. O estudo contou com o apoio da U.S. National Science Foundation.