O que são ilhas de calor e como ocorrem

Descubra o que são ilhas de calor, como ocorrem e estratégias para minimizar o fenômeno

Ilha de calor é um fenômeno climático que ocorre quando há grande elevação da temperatura em áreas urbanas do que nas áreas rurais próximas. Esse aumento da temperatura das ilhas de calor urbanas é uma das maneiras mais fáceis de ver como a construção das cidades e a ação humana alteram nosso planeta e contribuem para emissão de gases poluentes, como os gases do efeito estufa.

A diferença de temperatura entre áreas urbanas e rurais tem a ver com a forma como as superfícies de cada ambiente absorvem e retêm o calor.

Calçadas, estacionamentos e arranha-céus não existiriam se as pessoas não estivessem lá para construí-los. Mas, embora essas estruturas sejam essenciais para a vida na cidade, as ilhas de calor que elas criam podem ser perigosas para a humanidade e para o planeta.

Causas das ilhas de calor urbanas

Ao visitar grandes cidades, você não vê muitas áreas verdes. Na verdade, você vê calçadas, ruas, estacionamentos e edifícios altos. Essas estruturas geralmente são feitas de materiais como cimento, asfalto, tijolo, vidro, aço e telhados escuros. Isso afeta a qualidade de vida da população.

Esses materiais costumam ter cores muito escuras – como preto, marrom e cinza. Um objeto escuro absorve todos os comprimentos de onda da energia da luz e os converte em calor. Assim, o objeto fica quente. Em contraste, um objeto branco reflete todos os comprimentos de onda da luz, apresentando uma absorção de calor menor. 

A luz não é convertida em calor e a temperatura do objeto branco não aumenta visivelmente. Assim, objetos escuros, como materiais de construção, possuem uma maior retenção de calor do sol.

Além dos materiais de construção, outro fator que contribui para a ocorrência desse fenômeno é a própria geometria urbana. As dimensões e o espaçamento dos edifícios em uma cidade influenciam a circulação do vento e a capacidade dos materiais urbanos de absorver e liberar energia solar. 

Cidades com muitas ruas estreitas e edifícios altos tornam-se desfiladeiros urbanos, que podem bloquear o fluxo natural do vento que traria efeitos de arrefecimento.

No verão, a cidade de Nova York, nos Estados Unidos, é cerca de 4° C mais quente do que as áreas circundantes como um dos efeitos das ilhas de calor. Já em São Paulo, os ambientes sem vegetação apresentam diferenças de temperatura da superfície superiores a 8 °C.

Poluição do ar

Fatores como poluição atmosférica e utilização de energia oriunda de combustíveis fósseis por indústrias, residências e veículos de combustão interna também são responsáveis pela formação de ilhas de calor. Isso porque contribuem para o aquecimento global da atmosfera. Além disso, a alta concentração de edifícios nas cidades prejudica a circulação de ar, agravando o fenômeno climático.

No entanto, há uma série de atitudes que governos e cidadãos, em conjunto, podem tomar para contribuir com o resfriamento das cidades. A NASA (Administração Nacional da Aeronáutica e Espaço) também tem auxiliado para minimizar as ilhas de calor, com satélites que ajudam a descobrir os pontos mais quentes das áreas urbanas.

Quais são os efeitos da ilha de calor?

Essas temperaturas mais altas podem fazer com que as pessoas fiquem desidratadas ou sofram de exaustão pelo calor. Afinal, outro efeito das ilhas de calor é a redução da qualidade do ar e a redução da umidade relativa do ar. Isso porque, em vez de rios de margens arborizadas, as cidades possuem bueiros e galerias, o que reduz o processo de evaporação. 

As temperaturas quentes durante o dia também requerem mais energia para operar ventiladores e condicionadores de ar. Consequentemente, há quedas de energia e sérios riscos para a saúde pública, como as ondas de calor. 

Estratégias para minimizar o fenômeno

Para esfriar as ilhas de calor, algumas cidades estão “iluminando” as ruas. O projeto consiste em recobrir faixas de asfalto, estacionamentos e telhados escuros com um revestimento cinza mais reflexivo. Essa medida pode reduzir drasticamente a temperatura do ar quente urbano, especialmente durante o calor do verão.

Plantar jardins em telhados urbanos também é uma boa ideia para minimizar o impacto das ilhas de calor! Um estudo feito em Los Angeles, nos Estados Unidos, calculou que mudanças como essa seriam suficientes para economizar cerca de 100 milhões de dólares por ano em custos de energia.

Os materiais de construção urbana são outro fator pelo qual se formam as ilhas de calor. Muitos materiais de construção modernos são superfícies impermeáveis e a maioria das cidades contam com esquemas de impermeabilização do solo. Ou seja, não permitem que a água flua da mesma maneira que fluiria sobre a superfície vegetal. Sem um ciclo de água corrente e um processo de evaporação, essas superfícies não têm nada para resfriá-las.

Para ajudar nesse processo, os construtores podem usar materiais que permitirão que a água flua. Esses materiais de construção – chamados de materiais permeáveis – promovem a captação e o fluxo da água, que esfria as regiões urbanas.

Os satélites de observação da Terra, como Landsat e Suomi-NPP, também têm um papel importante para minimizar as ilhas de calor, pois podem ficar de olho na vegetação do planeta e na temperatura da superfície. Os cientistas podem usar essas informações para rastrear pontos de acesso em cidades de todo o mundo. Com isso, os cientistas da NASA estão trabalhando para compreender o fenômeno da ilha de calor urbana e ajudar os planejadores urbanos a construir cidades mais eficientes em energia, mais frias e mais seguras.

Árvores no resfriamento de ilhas de calor 

Entre as crises oferecidas pelas ilhas de calor, alguns especialistas acreditam que o uso de árvores para o resfriamento de áreas urbanas pode ser uma melhor aposta do que outros métodos. 

De acordo com o Serviço Florestal dos Estados Unidos, por exemplo, “o efeito de resfriamento líquido de uma árvore jovem e saudável é equivalente a dez ares-condicionados operando 20 horas por dia”. Já árvores saudáveis e maduras contam com um adicional de 10% dessa capacidade. 

Segundo o professor de biomecânica da Universidade de Hull, Roland Ennos, as árvores podem ajudar a fornecer resfriamento de duas maneiras: pela transpiração e providenciando sombra. Porém, o professor alega que a maior parte do poder de resfriamento das árvores é um resultado do sombreamento. 

O calor é relacionado a quantidade de radiação eletromagnética que o ser humano emite e absorve ao seu redor. As árvores, nesses casos, são capazes de bloquear até 90% da radiação solar, aumentando a quantidade de calor que o ser humano perde para o ambiente ao resfriar o solo. Assim, a sombra das árvores é capaz de reduzir a temperatura ambiente entre sete a 15ºC, dependendo da latitude do local.