Trabalho sobre geada

1     INTRODUÇÃO

            Ocorre o fenômeno da geada quando há uma queda considerável da temperatura, vindo a ficar abaixo de 0ºC. O vapor de água presente no ar sublima devido ao frio intenso, formando cristais de gelo sobre qualquer superfície. A geada geralmente ocorre devido a advecção de massa de ar polar, que ocorre quando uma massa de ar se desloca horizontalmente através das isotermas de uma região para outra substituindo outra massa de ar com diferentes características de temperatura, podendo causar uma queda ou aumento brusco de temperatura.

            Para agronomia existem dois tipos de geadas: a geada negra, que costuma congelar a parte interna das culturas, sem que necessariamente haja a formação de camada de gelo; e a geada branca, que é a geada comum que congela a parte externa das culturas formando uma camada de gelo branca.

            Diversos são os fatores naturais que possibilitam a ocorrência da geada, partindo da localização geográfica, ambiente, topografia, etc., com isso, o seu entendimento baseia-se na observação da interação desses fatores, ligados também ao clima.

            A geada é um evento com ocorrência de curta duração e apresenta difícil previsão. A ocorrência deste provoca alterações físicas nos componentes celulares dos tecidos vegetais, incompatíveis com suas funções fisiológicas, podendo vir a causar até morte da célula pelo rompimento da parede celular devido ao seu congelamento. Com isso, a planta é prejudicada resultando em morte parcial ou mesmo total.

            Para que haja o uso da agricultura em ambientes predispostos à ocorrência de geadas, faz-se necessário a adoção de práticas de manejo adaptadas à realidade climática e geográfica, adequação da cultura e área de cultivo, observada viabilidade econômica da produção, uma vez que as técnicas de cultivo podem vir a elevar os custos de produção.

            Com isso, o estudo agroclimatológico das geadas permite o entendimento do fenômeno, permitindo assim o planejamento adequado para implantação de culturas em ambientes suscetíveis, as medidas preventivas e/ou curativas, uma vez que a agricultura apresenta-se diversamente distribuída por todo o território nacional.

2     DEFINIÇÃO DE GEADA

            A geada como fenômeno meteorológico, é definida como o momento em que temperatura apresenta-se menor ou igual a 0ºC e a umidade do ar começa a formar camadas de gelo sobre a vegetação. A agronômica, porém, a define não apenas pela formação de gelo sobre as plantas, e sim, pelo resfriamento do ar, suficiente para causar a morte dos tecidos vegetais, seja da planta inteira, seja de suas partes, como as folhas, flores e frutos, etc., sem que haja necessariamente a formação da camada gélida.

            O ar mais frio acumula-se mais próximo ao solo, na relva, porém não causa danos apenas em plantas de baixo porte. Tem sua severidade em regiões que a circulação do ar é difícil, devido seu acúmulo.

3     CLASSIFICAÇÃO DAS GEADAS

            Mais de um fenômeno meteorológico pode vir a causar a geada, assim como sua ocorrência pode ser observada de formas distintas. Contudo, dois importantes fenômenos meteorológicos podem vir a causar geadas, podendo a geada ser definida tanto pela sua origem ou pelos aspectos visuais na planta que ela produz.

3.1 Quanto à origem

            A origem das geadas está relacionada com os fenômenos meteorológicos que causam resfriamento intenso do ar, geralmente por um curto período, sendo diferenciadas em função desses. As geadas podem ser classificadas como geada de advecção, geada de radiação ou geada mista.

3.1.1     Geada de advecção ou de vento frio

            Advecção de ar frio dá-se quando uma massa de ar se desloca horizontalmente através das isotermas, que são correntes de mesma temperatura, provenientes da região polar, para regiões subtropicais, substituindo a massa de ar, causando uma queda brusca de temperatura.  

            Geadas de advecção ou de vento são provocadas pela ocorrência de ventos fortes e constantes, por horas seguidas, apresentando temperaturas muito baixas. A morte dos tecidos é causada pelo ressecamento da folhagem, ou pelas injurias mecânicas, sendo possível verificar que o vento é de fato o causador do dano ao ser verificado o dano apenas do lado em que o vento predomina.

3.1.2     Geada de radiação

            O Sol lança sobre a Terra uma enorme quantidade de energia forma de radiação de ondas curtas, sendo que apenas pequena proporção desta chega à superfície. No entanto, a maioria da atmosfera não é aquecida diretamente pela radiação solar, e sim pela radiação terrestre que o planeta mesmo emite. A superfície da Terra absorve radiação solar e a emite em forma de ondas longas. Os vapores de água e o dióxido de carbono permitem a passagem das ondas curtas que o planeta reflete, mas absorvem as ondas longas da Terra, aquecendo o planeta de baixo para cima.

            A geada de radiação ocorre nas noites sem nebulosidade, sem vento, quando a radiação terrestre emitida perde-se no espaço devido a ausência de nuvens e baixa umidade o ar, não ocorrendo assim o efeito estufa. Havendo ainda o domínio de uma massa de ar polar fria, anticlone estacionário de alta pressão. Com isso, a perda radiativa faz com que o ar adjacente também se resfrie.

            Durante o dia, a temperatura consegue-se manter acima do ponto de congelamento, porém, à noite há falta de radiação de ondas curtas e a radiação de ondas longas perde a energia terrestre, provocando a queda rápida de temperatura do ar próximo à superfície, resultando em uma inversão térmica, que basicamente é o aumento da temperatura conforme há um aumento da altura, caso inverso a situações normais.

3.1.3     Geada mista

            Denomina-se mista, a situação em que ocorrem sucessivamente os dois processos causadores de geada, ou seja, entrada de massa de ar seca e fria, havendo o estacionamento sobre a região, não havendo formação de nuvens e com isso permitindo intensa perda radiativa noturna e consequentemente queda da temperatura.

            Sem vento e com o ar frio e seco, seria então a forma mais severa, porém não é tão comum a sua ocorrência.

           

3.2  Quanto ao aspecto visual

            Visualmente, a classificação da geada dá-se devido a presença ou não de condensados de vapor d’água, ou seja, a geada negra não apresenta a formação de camada de gelo sobre a vegetação devido a umidade do ar estar muito baixa, porém, sua severidade é mais acentuada, haja visto uma queda maior de temperatura em umidade mais baixa.

            A geada branca é justamente quando ocorre o resfriamento noturno intenso e com isso há a condensação dos vapores de água da atmosfera e seu congelamento sobre as plantas. Na geada branca, a queda de temperatura não é tão intensa, devido ocorrer primeiramente a condensação da umidade, ocorrendo então a liberação do calor latente, fato que ajuda a reduzir a queda da temperatura, sendo, portanto, menos severa que a geada negra.

4     FATORES DE FORMAÇÃO DE GEADAS NO BRASIL

            A ocorrência da geada é favorecida, normalmente, pela ocorrência de vento calmo, ar seco e céu limpo, devido sob essas condições a perda radiativa por ondas longas é mais intensa, com isso, a queda da temperatura faz com que a pouca umidade próxima à superfície condense e congele, formando uma camada de gelo, a geada branca. No entanto, quando não há vapor de água na atmosfera, essa formação de gelo não ocorre, sendo o resfriamento mais intenso.

            Portanto, inúmeros são os fatores que possibilitam a ocorrência da geada, então, aqui serão apresentados de acordo com sua linha de atuação.

4.1  Fatores macroclimáticos

            São os fatores relacionados à escalas regionais ou geográficas do clima, ligados aos fatores latitude, altitude, continentalidade e circulação global, atmosférica e oceânica.

4.1.1     Latitude

            No Brasil as geadas ocorrem geralmente nas latitudes maiores de 18ºS, sendo que quanto maior a latitude maior a ocorrência de geadas, porém depende também da altitude, uma vez que ao nível do mar as geadas ocorrem apenas em latitudes maiores que 23ºS.

            Entre as latitudes de 18 e 20ºS as geadas são fracas e incertas, já em latitudes de 20 e 23ºS ocorrem em invernos e altitudes elevadas. As geadas normas e também as precoces e tardias ocorrem em latitudes superiores a 27ºS.

4.1.2     Altitude

            Diretamente ligada à latitude, que é fator que define a freqüência de ocorrência, as geadas ocorrem em locais de maior altitude. Porém, quanto maior a altitude, mais baixa a temperatura, logo, em regiões de altitudes elevadas, a ocorrências de geadas mais severas são mais freqüentes, ainda mais em latitudes superiores a 23ºS.

4.1.3     Continentalidade / oceanidade

            Ocorrem geadas mais severas e freqüentes no interior dos continentes do que no litoral. Tendo o oceano um alto poder calorífico, apresenta um efeito termoregulador da água que não permite oscilações bruscas das temperaturas no litoral. No continente, surgem os outros fatores, como a topografia, a elevação da altitude, por exemplo, que apresenta importante papel na severidade das geadas.

4.1.4     Massa de ar polar

            Duas são as vias de entradas de massas de ar polar no Brasil.

            Podem ser via continente, quando os ventos transpõem os Andes, soprando de oeste e sudeste, abaixam a temperatura local. Essa transposição resulta em massa de ar fria e seca, uma vez que a umidade da massa de ar fica retida em forma de neve no topo da cordilheira, porém como o continente nessa época não apresenta como fonte significativa de vapores de água. Esse ar frio e seco favorece a perda de energia por radiação durante a noite, ocorrendo assim as geadas de radiação. São as mais severas.

            Quando a ocorrência de massas de ar polar é via oceano Atlântico, há ganho de umidade em sua trajetória, com os ventos soprando de sul e sudeste. Sua severidade é amenizada pelo fato de haver a condensação desse vapor e conseqüente liberação de seu calor latente, que a aquece.

4.2  Fatores topoclimáticos

            A topografia, pela sua configuração e exposição influencia atuando de forma a acumular ou dissipar o ar frio, podendo ser fator agravante da região. As geadas são mais freqüentes e intensas em regiões em que o relevo permite a estagnação do ar, ou seja, em baixadas e terrenos planos.

            O terreno plano é aconselhado para cultura anuais durante o verão ou culturas resistentes ao frio, porém quando situado em chapadas, vegetação arbórea minimiza o frio noturno e reduz a produção de ar frio para as regiões mais baixas.

            Já o terreno côncavo facilita o acumulo de ar frio, podendo ser reservado para culturas anuais de verão ou florestamento, ao tempo que o convexo tem menor freqüência de geadas, já que o seu formato facilita a circulação do ar frio para outras áreas.

            A brisa catabática ocorre em meias-encostas, em que o ar frio mais denso escorre morro abaixo, podendo vir a causar danos aos caules das vegetações, dependendo da intensidade do resfriamento e da densidade de plantas.

            Durante o inverno, terrenos que tem a face voltada para o sul são menos expostos à radiação solar, portanto, as geadas são mas freqüentes e intensas, a face norte é mais quente porque recebe mais energia durante o inverno, sendo menos sujeita a ventos frios e geadas.

4.3  Fatores microclimáticos

            Os fatores ligados à cobertura do solo, a cobertura por vegetação rasteira ou restos vegetais, etc., funciona como isolante térmico, que impede a entrada de calor dos raios solares. Estando o solo descoberto, funciona como reserva de calor, absorvendo a radiação solar durante o dia, e então funciona como moderador de calor durante o inverno. Essa propriedade está ligada a compactação do solo, em que solos mais compactados conduzem melhor o calor.

5     AGRAVANTES NATURAIS DAS GEADAS

            O terreno pode possuir alguns aspectos naturais que facilitam a formação e acúmulo de frio, destacando-se a presença de mata ou vegetação de porte alto à jusante e presença de vegetação de baixo porte à montante.

            Quando há vegetação de porte alto na base da baixada, forma uma espécie de acumulador de ar frio na parte superior da encosta, nivelando com o topo das árvores, com isso deve-se evitar o plantio de culturas perenes nesse nível. Nas áreas atingidas pelo acúmulo de ar frio sugere-se utilizar culturas anuais de verão ou pastagens para evitar danos durante o inverno. Como medida para minimizar o problema, pode-se ralear a mata, porém não é necessário eliminar a mata ciliar sob pretexto de se controlar a geada.

6     EFEITOS DAS GEADAS NAS PLANTAS

            As plantas apresentam, a depender de cada espécie, níveis de tolerância à baixas temperaturas, sendo que quanto mais baixa for a temperatura, menor o seu metabolismo e consequentemente seu desenvolvimento. No entanto, temperaturas extremamente baixas provocam o congelamento da solução extracelular e com isso ocasionam desequilíbrio químico da solução intracelular em relação ao meio extracelular, logo, por diferença de concentração, haverá perda de água do meio intracelular para o meio extracelular, ocorrendo assim a desidratação do tecido vegetal ou congelamento da solução intracelular

            A suscetibilidade das culturas à baixas temperaturas varia de acordo com a espécie, bem como seu estado fenológico, como pode ser verificado na Tabela 01, atentando para o fato de haver uma diferença

Tabela 2. Resistência das culturas a geada em diferentes fases de desenvolvimento.

ESPÉCIES                                                  Temperatura prejudicial (ºC)
	Germinação	Florescimento	Frutificação
ALTA RESISTÊNCIA
Trigo	-9,0 a -10,0	-1,0 a -2,0	-2,0 a -4,0
Aveia	-8,0 a  -9,0	-1,0 a -2,0	-2,0 a -4,0
Cevada	-7,0 a  -8,0	-1,0 a -2,0	-2,0 a -4,0
Ervilha	-7,0 a  ,8,0	-2,0 a -3,0	-3,0 a -4,0
RESISTENTES
Feijão	-5,0 a -6,0	-2,0 a -3,0	-3,0 a -4,0
Girassol	-5,0 a -6,0	-2,0 a -3,0	-2,0 a -3,0
Beterraba Açucareira	-6,0 a -7,0	-2,0 a -3,0
MÉDIA RESISTÊNCIA
Repolho	-5,0 a -7,0	-2,0 a -3,0	-6,0 a -9,0
Soja	-3,0 a -4,0	-2,0 a -3,0	-2,0 a -3,0
BAIXA RESISTÊNCIA
Milho	-2,0 a -3,0	-1,0 a -2,0	-2,0 a -3,0
Sorgo	-2,0 a -3,0	-1,0 a -2,0	-2,0 a -3,0
Batata	-2,0 a -3,0	-	-1,0 a -2,0
NÃO RESISTENTES
Algodão	-1,0 a -2,0	-1,0 a -2,0	-2,0 a -3,0
Arroz	-0,5 a -1,0	0,5 a -1,0	-0,5 a -1,0
Tomate	0,0 a -1,0	0,0 a -1,0	0,0 a -1,0

Fonte: ROSENBERG (1983)

7     MANEJO CULTURAL EM AMBIENTES SUSCETÍVEIS A GEADAS

            Em áreas em que há a ocorrência de geadas, é imprescindível um bom planejamento para o uso agrícola. Faz-se necessário a observação de dados históricos da região e a montagem de modelos probabilísticos, definindo épocas mais indicadas para a semeadura ou plantio, evitando assim os períodos mais críticos de geadas.

            A escolha da cultura não deve ser apenas mera opção, devendo considerar o fato de haver culturas mais adequadas para cada região em função à capacidade de tolerância à baixas temperaturas.

            No momento da implantação da cultura, deve-se observar as características topográficas que possibilitem a minimizar os efeitos das geadas, evitando, por exemplo, baixadas onde o ar se acumula. É importante o conhecimento da região, bem como os fatores topoclimáticos, adequando assim a área utilizada para o cultivo. Para determinadas culturas, observar o espaçamento e a observância quando o acúmulo de plantas daninhas e palhada, como o ar frio posiciona-se nas camadas mais baixas, a cobertura funciona como um mantedor da temperatura do solo e com isso o solo nu resfria menos. Quando tratar-se de culturas perenes, técnicas de arborização também minimizam os efeitos dos ventos frios.

            O uso de técnicas alternativas para cultivar em épocas não-recomendadas vem crescendo, porém o custo de implantação é bastante elevado. Um exemplo é o uso de plantio usando a plasticultura, que consiste em cobrir o solo com plásticos aditivados, que possibilita a redução da perda de energia radiante em razão da sua absorção parcial, bem como ao ganho de calor acumulado no ambiente protegido ao longo do dia.

            Algumas outras técnicas são usadas, depois de instalada a cultura, que são utilizadas no dia da ocorrência, mas que devem ser antecipadamente planejadas para uma rápida e eficiente aplicação. O Quadro 01 mostra as principais técnicas utilizadas para amenizar, em caráter de emergência, os efeitos da geada no dia de sua ocorrência.

Nebulização artificial da atmosfera	É baseada no princípio de se inserir uma camada de neblina artificial sobre a cultura, que consiga absorver ou dispersar a radiação, dificultando a queda da temperatura. Adequada, principalmente, contra geadas de radiação. A neblina pode ser produzida pela injeção na atmosfera de partículas higroscópicas (HCl); gerada por aparelhos nebulizadores ou por um gerador Modelo IAC-7, adaptado ao escape de motores a explosão, e pela queima de misturas, como a serragem salitrada.
Aquecimento artificial	Aplicação de vários aparelhos ou pequenas fogueiras alimentadas por óleo ou gás, adicionando calor às camadas mais baixas. Sua eficiência é obtida em condições de forte inversão térmica e pouco vento e em regiões de relevo plano. Adequado apenas para culturas altamente rentáveis devido seu alto custo de implantação.
Ventilação da atmosfera	Consiste na instalação de grandes ventiladores em altura considerável, que funcionará de modo a misturar o ar quente das camadas mais altas com o ar frio das camadas mais baixas, em épocas de ocorrência de inversões térmicas. Apresenta alto custo de implantação, sendo utilizado apenas em culturas de alta rentabilidade.
Irrigação por aspersão	Baseia-se na irrigação constante (uma taxa de 1 a 2 mm h-1), durante a noite de ocorrência da geada, por equipamento especial de irrigação em geadas, fazendo que a água congele, o que no entanto, para cada kg de água aplicada será liberado 0,334 MJ para o ar em contato com a superfície, reduzindo o resfriamento do ar, mantendo assim a temperatura sempre próxima dos 0 ºC.

Fonte: CAMARGO (1963).

Quadro 01 – Principais medidas de proteção direta em situações de geada.

            Para cada método de controle é imprescindível observar a viabilidade econômica, uma vez que apresentam custo de implantação elevado, com isso, faz-se necessário um bom planejamento, adequado para a região, atento sempre aos imprevistos do clima. 

8     CONCLUSÃO        

            Sendo a geada, um fenômeno natural, de certa forma previsível e conhecido geograficamente a sua ocorrência, o estudo técnico das geadas permite o entendimento do fenômeno, descobrindo-se os pontos positivos e negativos que este exerce na natureza, tornando possível a adoção de técnicas que permitam a viabilidade de implantação de culturas que convivam, suportem, produzam e tragam retorno financeiro ao agricultor, mesmo em períodos suscetíveis a geadas em sua região.

           

           

9     REFERÊNCIAS

CAMARGO, A. P., Instruções para o combate à geadas em cafezais. Campinas, 1963, IAC (Boletim técnico 130), 18p.

LAMB, Robert. "HowStuffWorks - Como funciona o clima".  2008. Disponível em <http://ciencia.hsw.uol.com.br/clima3.htm>. Acesso em: 26 ago. 2012.

PEREIRA, A. R., ANGELOCCI, L. R., SENTELHAS, P. C., Agrometeorologia: fundamentos e aplicações práticas. Livraria e Editora Agropecuária, Guaíba – RS, 2002.

ROSENBERG, N.J.; BLAD, B.L.; VERMA, S.B. Microclimate – the biological environment. New York: John Wiley & Sons, Inc. 1983, 495p.