O EFEITO MICROCLIMÁTICO DO BOSQUE CAPÃO DA IMBUIA NA CIDADE DE CURITIBA-PR, BRASIL

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1 O EFEITO MICROCLIMÁTICO DO BOSQUE CAPÃO DA IMBUIA NA CIDADE DE CURITIBA-PR, BRASIL DANIELA BIONDI 1, ANTONIO CARLOS BATISTA, ANGELINE MARTINI, MAYSSA MASCARENHAS GRISE 1 Eng. Florestal, Dra. Profa. Depto. Ciências Florestais da UFPR, Departamento de Ciências Florestais - Campus III - Rua Lothário Meissner, 900, CEP: , Curitiba PR, Brasil, Universidade Federal do Paraná. dbiondi@ufpr.br Resumo: Áreas verdes desempenham um importante papel na regulação do clima urbano. Através do controle da temperatura e umidade relativa do ar, a vegetação nas cidades influi no microclima local e em seus arredores. Entender e quantificar o impacto da vegetação urbana no clima é uma base importante para o gerenciamento da arborização urbana e otimização dos efeitos benéficos destas florestas. O objetivo deste trabalho foi analisar a influência microclimática do Bosque Capão da Imbuia na cidade de Curitiba-PR, Brasil. Para isto foi realizado um levantamento meteorológico expedito, com duas mini-estações da marca Kestrel, modelo Foram coletados dados de temperatura e umidade relativa do ar, simultaneamente, entre um ponto no interior do Bosque e em um transecto móvel com 21 pontos de amostragem adjacente a esta área verde. Os dados foram coletados a cada minuto, com início as 12h00 e o transecto percorrido foi de aproximadamente 1300 m. Os resultados mostraram diferenças estatísticas significativas entre o microclima interno e externo ao bosque. No interior do bosque as variáveis meteorológicas permaneceram estáveis durante o período de coleta, enquanto que no transecto móvel foram observadas alterações nos dados microclimáticos, provavelmente devido as características urbanísticas do local. A temperatura na rua, ou na área externa ao bosque, foi em média 3,6 C mais elevada, enquanto que a umidade relativa do ar foi menor em 13,8%. A influência do Bosque Capão da Imbuia no microclima foi observada em toda a extensão percorrida, embora tenha sido mais acentuada nos pontos amostrados próximos ao bosque. INTRODUÇÃO As árvores têm um papel importante na qualidade de vida em ambientes urbanos (Biondi; Althaus, 2005), pois interfere diretamente na redução de temperatura do ar, de superfícies sombreadas, na umidade do ar e na redução da poluição atmosférica, desempenhando papel preponderante no conforto ambiental dos espaços urbanos (Silva, 2009). Nas cidades, a temperatura média anual, a velocidade do vento, a nebulosidade, os contaminantes e a precipitação são sempre mais altos do que os arredores devido principalmente a estrutura diversificada do meio urbano como as residências, prédios, asfalto, aglomerados de pessoas e tráfego de veículos (Biondi; Althaus, 2005). Para Abreu (2008), as alterações do clima nos grandes centros urbanos têm como uma das principais causas a falta de vegetação. Isto, devido ao crescimento desordenado das cidades, onde a grande parte da vegetação é

2 removida para a construção de vias, edifícios e parcelamentos de terra, aumentando a cobertura pavimentada da área urbana. O autor cita ainda, que as principais modificações climáticas das cidades, causadas pela ausência de indivíduos arbóreos são: maior incidência de radiação solar direta, aumento da temperatura do ar, redução da umidade, modificação da direção dos ventos, aumento da emissão de radiação de onda longa, alteração dos ciclos de precipitação. Essas alterações causam desconforto térmico à população urbana, que, a fim de combater o calor, aumenta os gastos energéticos com climatização. Desta forma, a inserção da vegetação nas áreas urbanas é uma das principais estratégias para reduzir o efeito da ilha de calor (Yu; Hien, 2006), pois a presença da vegetação de parques e bosques pode gerar um resfriamento localizado, fenômeno conhecido como ilha de frescor, que se contrapõe ao fenômeno da ilha de calor (Shashua-Bar et al., 2009). Por outro lado, a ausência de vegetação contribui para a formação dessas ilhas de calor, na medida em que prejudica os processos de redução das temperaturas nas cidades (Rosenfeld, 1997). Gomes e Amorim (2003) apontam como medidas para amenização do clima urbano a arborização de vias públicas, praças, vazios urbanos destinados a áreas verdes, encostas e fundos de vale. Quando a vegetação na cidade é distribuída na forma de reservas naturais, parques urbanos, jardins e outros, o balanço de energia de toda a cidade pode ser modificado pela adição de mais superfícies evaporativas, mais radiação absorvida pode ser dissipada na forma de calor latente e a temperatura urbana pode ser reduzida (Yu; Hien, 2006). Segundo Tyrväinen et al. (2005), a cobertura vegetal presente nas áreas verdes atua principalmente no controle da temperatura e umidade relativa do ar. E este efeito da vegetação não se restringe apenas ao sítio onde se encontra inserida, mas contribui também para estabilizar o microclima dos arredores imediatos (Sucomine et al., 2009). Entender e quantificar o impacto das árvores urbanas no clima é um importante pré-requisito para gerenciar a vegetação urbana e otimizar os efeitos benéficos destas florestas (Anyanwu; Kanu, 2006). Leal et al. (2010) recomendam a comparação do microclima interno de uma área verde com a sua área externa e com outras áreas verde próximas. Isto pode ajudar a entender melhor a importância dos benefícios microclimáticos dos parques e bosques da cidade de Curitiba-PR-Brasil. Desta maneira, o presente trabalho teve como objetivo analisar a influência microclimática de uma área verde na cidade de Curitiba-PR- Brasil, conhecida por Bosque Capão da Imbuia, através de operações rápidas de medidas de campo. MATERIAIS E MÉTODOS Área de estudo O presente trabalho foi realizado na cidade de Curitiba, Paraná, Brasil (Figura 1). A capital paranaense localiza-se no Primeiro Planalto a uma altitude média de 934,6 m acima do nível do mar e situa-se aproximadamente a de latitude sul e de longitude oeste. Segundo a classificação de Köppen, a cidade de Curitiba localiza-se em região climática do tipo Cfb, com clima subtropical úmido, mesotérmico, sem estação seca, com verões frescos e invernos com geadas freqüentes e ocasionais precipitações de neve. De acordo

3 com o último estudo realizado pelo IPPUC entre os anos de 1998 e 2001, Curitiba apresenta temperatura média de 17,48ºc, precipitação média anual de 1571,28 mm e umidade média relativa do ar de 78,87% (IPPUC, 2011). A pesquisa foi desenvolvida no Bosque Capão da Imbuia, área verde que abriga o Museu de História Natural da cidade de Curitiba. Segundo Kumagai e Graf (2000) o bosque está localizado a 5,3 Km do centro da cidade, em direção Leste, apresenta terreno quase plano, com altitude média de 893 m. A área é de aproximadamente m², com um remanescente de Floresta com Araucária, edificações periféricas em alvenaria (1.300 m²), distribuídas em cinco blocos esparsos, e um pequeno lago na parte norte. As áreas externas do bosque, nos lados norte e oeste têm campos abertos, sem habitações, com alguns acidentes geográficos, como riacho, alagado e morros baixos. No lado Sul e Leste há edificações da década de 60, quando foram implantados os conjuntos habitacionais. No seu entorno, a rua escolhida para a realização do transecto móvel foi a Rua Clávio Molinari, que liga o Bosque a Rua Serapião Mendes Soares, tendo extensão aproximada de 1700 m e com orientação sudeste. De acordo com o zoneamento de uso do solo da cidade de Curitiba, na região são permitidos usos habitacionais e de comércio ou serviços, com taxa de ocupação do terreno de até 50% (IPPUC, 2011). Procedimentos metodológicos Foi realizado um levantamento exploratório no Bosque Capão da Imbuia e ruas de seu entorno para definir o local de amostragem dentro da área verde e o percurso para fazer o transecto móvel, a ser percorrido num caminhamento com o equipamento meteorológico. Dentre as ruas do entorno do Bosque, a R. Clávio Molinari foi a que apresentou configuração urbana e características mais uniforme para o estudo. A coleta de dados foi realizada no dia 26 de maio de Adotou-se um ponto no centro do bosque, com vegetação característica do local e presença de sub-bosque, como ponto testemunha. O transecto móvel foi realizado na extensão da Rua Clávio Molinari, desde a bordadura do bosque até chegar a Rua Paulo Kissula (1340 m). Para a medição das variáveis meteorológicas temperatura ( C) e umidade relativa do ar (%) foram utilizadas duas mini-estações da marca Kestrel. Esse equipamento apresenta uma precisão da temperatura de ± 0,1 C, abrangendo um intervalo de medição de -20 C a +60 C. Os valores de umidade relativa possuem uma precisão de ± 3%. A leitura dos equipamentos foi realizada simultaneamente entre o equipamento localizado no interior do bosque e o equipamento utilizado no transecto móvel, com a coleta de dados das variáveis meteorológicas em intervalos de 1 em 1 minuto, o que equivaleu a uma distância aproximada de 65 m entre um ponto de coleta e outro. O transecto móvel foi realizado entre 12h00min e 12h20min, totalizando 21 leituras. A escolha das horas próximas ao meio-dia foi feita com base nas observações de Huang et al. (2008), que afirmam ser os horários ideais para discriminar entre os vários tipos de cobertura em microescala.

4 Os dados registrados foram transferidos para o Programa Excel, as médias foram calculadas para os dados amostrados no interior do bosque e no percurso realizado e comparadas estatisticamente pelo test t. RESULTADOS E DISCUSSÃO Os resultados obtidos mostram diferenças estatísticas significativas entre o microclima no interior do Bosque Capão da Imbuia e os pontos coletados no transecto móvel na Rua Clávio Molinari (Tabela 01). A temperatura na área externa ao bosque foi na média 3,6 C mais elevada e a umidade relativa do ar foi menor em 14% do que no interior do Bosque analisado. Este resultado comprova a melhoria microclimática proporcionada por um fragmento florestal ao meio urbano. Gomes e Amorim (2003) também comprovaram que a vegetação é responsável pela amenização das temperaturas mais elevadas e outros benefícios nas cidades. Leal et. al. (2011), realizaram um levantamento meteorológico expedito na cidade de Curitiba, coletando variáveis meteorológicas a cada um minuto, simultaneamente entre o interior de área verde em Curitiba-PR (Bosque do Papa) e um transecto móvel realizado em rua adjacente ao bosque, constatando que a temperatura na área exterior a área verde foi em média 0,9 C mais elevada, enquanto que a umidade relativa do ar foi menor em 16 unidades. Estes resultados demonstram a influencia da vegetação para a melhoria do microclima urbano. No interior do bosque Capão da Imbuia a temperatura variou de 20,1 ºC a 20,9 ºC, o que corresponde a uma amplitude térmica para o período de 0,8 ºC, já a temperatura no exterior do bosque variou de 20,8 ºC a 26,5 ºC, proporcionando uma amplitude maior (5,7 ºC). A umidade relativa no interior do bosque variou de 62,2% a 68,7% (amplitude de 6,5%) e no exterior de 44,5% a 68,5% (amplitude de 24%). O desvio padrão para a diferença de temperatura nesse período de estudo foi de 1,5 ºC e para a umidade relativa 4,2%. O comportamento de ambas as variáveis ao longo do período podem ser observadas no Gráfico 1 e 2. Observa-se nos Gráficos 1 e 2, que a temperatura no exterior do bosque foi sempre mais elevada do que no interior, ao contrário da umidade relativa, que foi mais elevada no interior do fragmento florestal. É possível notar ainda, que no interior do bosque as variáveis meteorológicas permaneceram estáveis durante o período de coleta, enquanto que no trajeto realizado na Rua Clávio Molinari foram observadas variações nos dados microclimáticos. Estas variações demonstraram relação com a configuração urbana de cada ponto, já que o percurso apresentava diferentes características: presença ou ausência de árvores na arborização viária, proximidade de cruzamento de ruas, elementos construtivos próximos e presença de outras formas de vegetação (Leal et al., 2011). Huang et al. (2007) afirmam que as temperaturas sob a sombra das árvores apresentam-se estáveis na escala microclimática, enquanto que ambientes com presença de cimento e áreas gramadas são mais facilmente influenciados pelas condições de tempo, velocidade do vento e radiação solar. Ainda com base nos Graficos 1 e 2, observa-se que até o sétimo minuto de coleta dos dados meteorológicos, que corresponde a uma distância aproximada de 450 m, ocorreu um aumento da temperatura e uma diminuição da umidade relativa do ar para os valores do transecto móvel. Embora após estes sete minutos de coleta, a temperatura tenha oscilado, com diminuição e posterior

5 aumento, permaneceu sempre mais elevada do que no interior do bosque. O mesmo comportamento foi observado, porém de maneira inversa, para a umidade relativa. Além da relação com a configuração urbana, o encobrimento do sol por nuvens observado durante o percurso, pode explicar essas alterações, já que no interior do bosque também são observadas as mesmas variações, de forma mais sutil devido à influência da copa das árvores. CONCLUSÃO O levantamento meteorológico realizado permitiu constatar quantitativamente que o microclima do Bosque Capão da Imbuia - Curitiba-PR- Brasil caracteriza-se por temperaturas mais baixas e umidade relativa do ar mais elevada do que as condições encontradas no transecto móvel realizado numa rua. Os dados preliminares também demonstram a influência desta área verde em relação ao seu entorno imediato. Este trabalho colabora com os estudos sobre microclima urbano, que responsabilizam a vegetação como uma das formas de proporcionar um ambiente mais agradável e confortável termicamente.

6 REFERÊNCIAS ABREU, L. V. de Avaliação da escala de influência da vegetação no microclima por diferentes espécies arbóreas. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil, na área de concentração de Arquitetura e Construção) - Faculdade de Engenharia Civil da Universidade Estadual de Campinas, Campinas, 154p. ANYANWU, E. C.; KANU, I The role of urban forest in the protection of human environmental health in geographically prone unpredictable hostile weather conditions. International Journal of Environmental Science and Technology, Tehran, v.3, n.2, p BIONDI, D.; ALTHAUS, M Árvores de Rua de Curitiba Cultivo e Manejo. Curitiba: FUPEF, 175p. GOMES, M. A. S.; AMORIM, M. C. C. T Arborização e conforto térmico no espaço urbano: estudo de caso nas praças públicas de Presidente Prudente (SP). Caminhos de Geografia, Uberlândia, 7(10), p HUANG, L.; ZHAO, D.; ZHU, J.; LI, J Scale impacts of land cover and vegetation corridors on urban thermal behavior in Nanjing, China. Theorethical and Applied Climatology, p HUANG, L.; LI, J.; ZHAO, D.; ZHU, J A fieldwork study on the diurnal changes of urban microclimate in four types of ground cover and urban heat island of Nanjing, China. Building and Environment, Oxford, v.43, p IPPUC - Instituto de Pesquisa e Planejamento Urbano de Curitiba. Curitiba em dados. Disponível em: < pesquisa.asp> Acesso em: 19 janeiro KUMAGAI, A. F.; GRAF, V Ichneumonidae (Hymenoptera) de áreas urbana e ruralde Curitiba, Paraná, Brasil. Acta Biol. Par., Curitiba, 29 (1, 2, 3, 4): p LEAL, L.; ALMEIDA, A. M. R.; BIONDI, D.; MARTINI, A.; LIMA NETO, E. M Caracterização microclimática de uma unidade paisagística do Parque Municipal Tingui, Curitiba - PR. In: XIV Congresso Brasileiro de Arborização Urbana, 2010, Bento Gonçalves - RS. Anais... CD-ROM, v.1, p LEAL, L.; MARTINI, A.; BIONDI, D.; BATISTA, A. C Levantamento meteorológico expedito para análise da influência microclimática do Bosque Estadual João Paulo II, Curitiba PR. In: Encontro Sul-Brasileiro de Meteorologia, 4. Anais... Pelotas-RS, CD 1. ROSENFELD. A. H.; ROMM, J. J.; AKBARI, H.; LLOYD, A. C. Painting the Town White -- and Green. Heat Island Group Disponível em: < > Acesso em: 08/08/2010. SILVA, C. F Caminhos Bioclimáticos: desempenho ambiental de vias públicas na cidade de Terezina Pi. Dissertação (Mestrado em arquitetura e urbanismo) Faculdade de Arquitetura e Urbanismo da Universidade de Brasília, Brasília, 140p.

7 SHASHUA-BAR, L.; PEARLMUTTER, D.; ERELL, E The cooling efficiency of urban landscape strategies in a hot dry climate. Landscape and Urban Planning, v.92, p SUCOMINE, N.M.; GIACOMELLI, D.C.; SHAMS, J.A.; SILVA FILHO, D.F.; LIMA, A.M.L.P., SALES, A Análise microclimática de uma área verde e de seu entorno imediato. Anais... In: SIMPGEU - Simpósio de Pós-Graduação em Engenharia Urbana. Maringá, p TYRVÄINEN, L.; PAULEIT, S.; SEELAND, K.; VRIES, S Benefits and Uses of Urban Forests and Trees. In: KONIJNENDIJK, C.C.; NILSSON, K.; RANDRUP, T.B.; SCHIPPERIJN, J. Urban Forests and Trees. Netherlands: Springer-Verlag, p YU, C.; HIEN, W. N Thermal benefits of city parks. Energy and Buildings, Lausanne, v.38, p

8 Figura 1. Localização Geográfica da cidade de Curitiba. Tabela 1. Dados meteorológicos obtidos no interior do bosque e no transecto móvel. Temperatura ( C) Umidade Relativa (%) Ponto amostrados Interior do Transecto Interior do Transecto Diferença Diferença bosque móvel bosque móvel 1 20,5 20,8 0,3 65,9 68,5 2,6 2 20,3 21,2 0,9 68,7 59,1 9,6 3 20,1 21,5 1,4 68,7 59,1 9,6 4 20,2 23,6 3,4 68,5 55,8 12,7 5 20,5 23,1 2,6 68,4 53,7 14,7 6 20,4 23,6 3,2 65,2 53,8 11,4 7 20,7 24,5 3,8 65,4 52,2 13,2 8 20,6 25,4 4,8 65,7 50,4 15,3 9 20,5 25,0 4,5 64,5 48,4 16, ,2 24,0 3,8 63,2 49,1 14, ,5 23,9 3,4 63,4 50,8 12, ,1 22,8 2,7 65,2 51,6 13, ,5 24,4 3,9 63,9 52,3 11, ,7 25,3 4,6 62,5 50,2 12, ,7 25,9 5,2 63,1 46,9 16, ,8 25,7 4,9 66,0 45,3 20, ,8 26,5 5,7 63,5 45,7 17, ,6 26,0 5,4 64,4 44,6 19, ,9 25,8 4,9 64,5 44,5 20, ,8 24,5 3,7 63,1 44,7 18, ,8 23,1 2,3 62,2 49,9 12,3 Média 20,5 24,1 3,6 65,0 51,3 14,0

9 Gráfico 1. Comportamento da temperatura do ar no período observado Gráfico 2. Comportamento da umidade relativa no período observado