precipitação oculta

Passeio PS-Madeira
Gotículas de Precipitação Oculta numa teia de aranha.

A precipitação oculta pode ser entendida como a capacidade que a vegetação tem de, por um processo de impacto ou colisão, fazer precipitar as minúsculas gotículas de água existentes no nevoeiro e que na sua ausência permaneceriam em suspensão na atmosfera. Por nevoeiro entende-se toda a nuvem que interceta a superfície topográfica. Dadas as suas reduzidas dimensões, apenas uma ínfima quantidade de gotículas de nevoeiro precipita diretamente no terreno, pelo que a presença de um obstáculo, natural ou artificial, promove a interceção destas pequenas gotículas que, ao coalescerem, se tornam maiores e mais pesadas, precipitando no solo. A vegetação, devido ao movimento contínuo dos seus ramos e folhas, constitui o obstáculo mais apropriado à captação da água em suspensão no nevoeiro. O tipo, a dimensão, a densidade e a homogeneidade da floresta, bem como a exposição aos ventos, são também fatores que influenciam fortemente a quantidade de água captada. As árvores mais expostas aos elementos atmosféricos – as que se encontram na periferia de umaPasseio PS-Madeira mancha florestal ou numa área mais alta – captam maiores quantidades de água do nevoeiro do que as suas congéneres que se encontram no interior de bosques abrigados.

Conhecida também, na literatura, como precipitação horizontal, potencial hídrico dos nevoeiros, ordenha das nuvens, escorrimento de nevoeiros ou precipitação por interceção direta da água das nuvens, esta precipitação só ocorre na presença simultânea de nevoeiro, vegetação e vento que permita a movimentação do ar.

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Fig. 2 – Esq.: Gotículas de precipitação oculta em urze molar – Erica arborea Fotografia Miguel Sequeira.

De forma empírica, este fenómeno há muito que é reconhecido na ilha da Madeira, assim o descreve Cecílio Gomes da Silva: “[…] durante as nossas intensas atividades pedestres por aquelas serras dentro, eu e os meus irmãos comentávamos por brincadeira que viviam lá em cima uns pequenos seres que nos acompanhavam sempre: uns que nos proporcionavam bom tempo sem a terrível «barra» que açoitava os Altos-Chãos, uivava pelas Portelas e varria Bocas e Eiras; outros que do outro lado da serra faziam soprar violentamente o Nordeste que tudo fechava numa bruma espessa e húmida penetrando por todos os interstícios e uivando nas arestas dos cabeços e penedos. Não chovia, mas em poucos segundos ficávamos totalmente encharcados; […] aquela floresta que, insisto, faz chover dentro de si mesma, quando o Nordeste atira contra as vertentes sempre verdes da montanha as colossais massas de ar saturadas de humidade, fazendo-as condensar pela subida rápida ao longo das vertentes. As espessas névoas resultantes embatendo na espessa e diversificada floresta são captadas quase na totalidade. De gota em gota vão caindo no tapete fofo da floresta diminuindo ou praticamente anulando a velocidade de escoamento da água, o que permite uma mais intensa infiltração no terreno” (SILVA, 1997, 104)

Posteriormente, vários estudiosos demonstraram que, na ilha da Madeira, a água do nevoeiro captada pela vegetação – a precipitação oculta – constitui uma componente importante do sistema hidrológico, chegando a atingir, em condições ideais, mais de 60 % do total de água que cai anualmente no solo da floresta.

Amigos da Natureza - Lombada das Vacas
Lombada das Vacas, Fotografia: Amigos da Natureza.

O relevo e a orientação da Ilha são favoráveis à ocorrência deste fenómeno: os valores de nebulosidade sobre a Madeira são mais altos do que sobre o mar na região em que ela está situada, devido à formação de nuvens e nevoeiros orográficos. O ar húmido transportado pelo vento, ao encontrar a Ilha, barreira montanhosa de orientação perpendicular aos ventos predominantes, de Norte e Nordeste (alísios), é forçado a subir, arrefecendo adiabaticamente devido à diminuição da pressão atmosférica, e condensando em pequenas gotículas que formam nuvens e nevoeiros. Localmente, este fenómeno é denominado mar de nuvens.

Na Madeira os nevoeiros são quase exclusivamente orográficos, formando-se a barlavento da elevação, com tendência para se dissiparem a sotavento, sendo a variação anual da frequência pouco nítida. A cobertura nebulosa atinge, na Bica da Cana, 235 dias/ano e no Pico do Areeiro, 229 dias/ano, fixando-se, normalmente, entre os 600-800m e os 1400-1600m de altitude. O seu conteúdo em água varia entre os 0,25 g/m3 no centro da nuvem, os 0,01 g/m3 na base e os 0,1 g/m3 no topo. O mesmo processo que ocasiona os nevoeiros orográficos origina, ainda, a chamada rain-shadow, ou seja, uma sombra de chuva, em que a encosta a sotavento (no caso da Madeira, o sul) fica sujeita a menor queda de precipitação devido ao facto de a maior parte desta ficar retida na encosta norte e de o ar, antes frio e cheio de humidade, descer e aquecer ao passar para o sul, diminuindo a sua humidade relativa, tornando-se mais seco e causando as diferenças de clima entre as diferentes vertentes.

Fig. 1 – Mar de nuvens, visto da vertente sul do Paul da Serra Fotografia: Susana Prada
Fig. 1 – Mar de nuvens, visto da vertente sul do Paul da Serra. Fotografia: Susana Prada

Os nevoeiros também podem ocorrer na costa sul, através deste mesmo processo, quando o vento sopra dos quadrantes sul e sudoeste. No entanto, a sua frequência é muito menor e está associada, normalmente, à passagem de superfícies frontais do Atlântico Norte, ou a sistemas depressionários na proximidade da Ilha. De referir, ainda, um mecanismo distinto de formação de nevoeiro orográfico que ocorre frequentemente a sul, em especial durante os meses mais quentes do ano.ThD_20120324_2985_cpy000

Neste caso, o nevoeiro não se forma pela ascensão e o arrefecimento de massas de ar transportadas pelos ventos sinópticos associados à circulação global da atmosfera, mas devido à circulação atmosférica local. Este fenómeno, que pode ser observado com regularidade no anfiteatro do Funchal, em especial durante o verão, resulta da ascensão de ar quente pelas vertentes devido ao aquecimento destas pelo sol. À medida que o dia avança, o sol promove o aquecimento da vertente e consequentemente do ar próximo da superfície, fazendo aumentar também a evapotranspiração e a quantidade de água no ar. O ar quente, por ser menos denso que o ar frio, ascende pelos flancos da montanha, arrefecendo adiabaticamente até atingir o ponto de orvalho, a partir do qual o vapor de água condensa e origina nuvens e nevoeiros.

Passeio PS-MadeiraEste fenómeno, distinto do mecanismo de formação do mar de nuvens com origem nos alísios, é denominado localmente por capacete; o facto de o vento ser fraco no interior deste leva a que os valores de precipitação oculta sejam inferiores aos que ocorrem a norte, no interior do mar de nuvens. Outra distinção entre estes dois fenómenos prende-se com a duração. O mar de nuvens, por resultar do movimento de larga escala da atmosfera, pode durar vários dias. Já o capacete, por resultar do ciclo diário de insolação, forma-se ao fim da manhã, com tendência para se dissipar ao fim da tarde, devido ao arrefecimento da vertente e à consequente inversão do sentido dos ventos, que passam a soprar encosta abaixo, em direção ao mar.

Os fatores que determinam e influenciam a precipitação oculta são: existência de condições favoráveis à formação de nevoeiro, frequência e duração deste, bem como o seu conteúdo em água líquida, dimensão das gotículas de água, velocidade do vento, presença de vegetação e suas características – tipo de folha, altura, porte, densidade e exposição em relação aos ventos predominantes.

Os tipos de floresta natural presentes no intervalo de altitude da faixa dos nevoeiros são a Laurissilva Temperada do Til (vegetação clímax); o Urzal de Substituição, uma das suas etapas de sucessão ecológica, entre os 800-1400m; e o Urzal de Altitude, vegetação climácica, entre os 1400-1650m. A precipitação oculta pode atingir 10 % do total de água que ao longo do ano cai debaixo de uma Laurissilva do Til, sendo esta proporção maior durante o verão ThD_20120324_2790_cpy000(até 33 % do total de água que cai sob a floresta). Apesar de o maior volume, em quantidade absoluta, ocorrer durante os meses de inverno, a proporção em relação à quantidade de água caída no solo florestal é mais relevante no verão, quando a precipitação é escassa e a precipitação oculta assume uma maior preponderância no total de água que entra na floresta.

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Nevoeiro a cair das encostas no sítio do Chão da Ribeira, Seixal.

O Urzal de Substituição chega a captar 13 % do total da água que cai no solo e o Urzal de Altitude, cujas árvores possuem folhas aciculares compactas, mais eficientes na interseção das gotículas de nevoeiro, capta, em média, 30 % do total da água que precipita no solo. Em casos específicos de urzes de grande dimensão e isoladas, situadas na Bica da Cana, a água do nevoeiro representa 68 % do total de água que precipita sob estas, totalizando o dobro da quantidade de chuva que cai naquela zona.

A presença de nuvens e nevoeiros orográficos leva, ainda, à diminuição da insolação e da temperatura, que, aliada a humidades relativas do ar elevadas, reduzem a perda de água por evapotranspiração da floresta, fazendo aumentar, assim, o volume de água disponível para infiltrar e alimentar as reservas subterrâneas. Este parece ser um fenómeno generalizado em toda a área inserida no mar de nuvens, pois as águas subterrâneas da Madeira, em especial as provenientes de nascentes de altitude, possuem uma assinatura isotópica (conteúdo de isótopos estáveis de oxigénio, 18O, e hidrogénio, 2H) que demonstra resultarem da infiltração, quer de água da chuva, quer de água do nevoeiro.

Fig. 2 – Esq.: Gotículas de precipitação oculta em urze molar – Erica arborea Fotografia Miguel Sequeira Dir.: Bosques de laurissilva imersos em nevoeiro na vertente norte da Madeira Fotografia: Celso Figueira
Bosques de laurissilva imersos em nevoeiro na vertente norte da Madeira
Fotografia: Celso Figueira

Além do importante contributo para as reservas subterrâneas, a água do nevoeiro também parece estar envolvida no ciclo de nutrientes e na biogeoquímica do ecossistema. O nevoeiro é, normalmente, consideravelmente mais rico que a chuva no que diz respeito a vários nutrientes, especialmente o azoto, essencial ao crescimento das plantas. A própria existência da Laurissilva do Til à latitude da ilha da Madeira poderá estar intimamente relacionada com a ocorrência de nevoeiros orográficos e precipitação oculta, responsável pela entrada de água extra no ecossistema. Esta vegetação apresenta determinadas características, como estrutura complexa, uma grande riqueza de epífitos e abundância de espécies com pouca resistência à seca, em especial durante o período quente de verão, como fetos e briófitos.ThD_20120415_3485_cpy000

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Susana Prada

(atualizado a 18.02.2016)