Como as aves aproveitam as térmicas para planar?



Um observador da natureza mais atento já deve ter percebido que algumas aves planam, ou seja, voam sem bater as asas. Elas usam o mesmo princípio utilizado pelos praticantes de voo livre: aproveitam-se das térmicas ou termas. Mas como elas fazem isso?

Esse assunto já foi parcialmente discutido nesse post em que falamos sobre convecção, mas vamos voltar a abordar o tema sob outro ponto de vista.

Primeiro, a gente precisa entender o que é uma térmica:

A figura acima mostra o processo de formação de nuvens através de termas, que são parcelas de ar quente que sobem, já que são menos densas. Digitalizado de
Figura 1: A figura acima mostra o processo de formação de nuvens através de térmicas, que são parcelas de ar quente que sobem, já que são menos densas. Digitalizado de Forsdyke, A.G. Previsão do Tempo e do Clima.

O Sol aquece a superfície da Terra, que por sua vez aquece o ar que está logo acima. Quem já andou com os pés descalços no asfalto ou na areia, em um dia quente de verão, sabe que a superfície pode realmente ficar muito quente. O ar que está logo acima da superfície tende a ficar quente. Como o ar quente é menos denso, ele tende a subir.

Acontece que o ar atmosférico também possui vapor d’água, sendo este gás um importante componente dessa mistura de gases que é o ar que respiramos. Essa parcela de ar quente que tende a subir (Figura 1), vai atingir temperaturas mais baixas enquanto sobre. O vapor d’água contido na parcela de ar vai então condensar-se, ou seja, vai passar do estado gasoso para o estado líquido. O estado líquido, nesse caso, consiste em um aglomerado de milhões de gotinhas d’água que formam a nuvem.

O processo descrito acima chama-se convecção e é uma dos processos de formação de nuvens (existem quatro processos básicos para que as nuvens possam formar-se, confira todos aqui).

Antes de atingir a altura certa para que a nuvem se forme (ou seja, a altura com a temperatura suficientemente baixa para ocorrer a condensação), temos então umas bolhas de ar quente subindo por aí. Inclusive a Figura 1 já mostra um planador, indicando que eles podem aproveitar-se dessas bolhas de ar quente.

A maneira que os planadores, as aves e os praticantes de voo livre se aproveitam dessas térmicas é muito interessante:

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Figura 2: Aves aproveitando-se das térmicas. Fonte: I.Kardong, K. V (1999). “Vertebrados. Anatomía comparada, función, evolución”. II.Chatterjee et al. (2007: 12401) e noticias.eltiempo.es

As aves (ou os planadores e/ou praticantes de voo livre) percebem que uma corrente ascendente (uma térmica) está ocorrendo em um determinado ponto. As aves vão então subindo por esse ponto até uma determinada altura, ganhando energia potencial dessa maneira. Nesse processo, elas não gastam nenhuma energia: deixam que a aerodinâmica de seus corpos aproveite-se da carona grátis da natureza.

Em seguida, as aves descem planando para outro ponto de interesse (um local com uma carcaça de animal, por exemplo, no caso de urubus). Se a ave perceber que não há nada de interessante, ela torna a subir (antes mesmo de “pousar”), aproveitando-se de outra térmica. Todo esse processo está indicado na Figura 2. O movimento descrito pelo urubu enquanto sobe é espiralado (a Figura 2 esboça esse movimento e um observador atendo, algum leitor que mora perto de uma área bem vegetada, deve ter notado também).

Como um praticante de voo livre pode “perceber” que há térmicas em uma região? De maneira bem simples: basta verificar a presença de aves como urubus, aproveitando-se dessas correntes ascendentes. Outro indício é a presença de nuvens Cumulus humilis, ou Cumulus de bom tempo. São aquelas nuvens “fofinhas”. Como exemplo, deixo a foto abaixo (Figura 3), tirada pelo querido Silvio Gois (falei dela aqui). E se você quiser conhecer os nomes das nuvens e como a classificação de nuvens é organizada, clique nesse post.

Bases de nuvens Cumulus em São José do Rio Preto - SP Foto: Silvio Gois
Figura 3: Bases de nuvens Cumulus em São José do Rio Preto – SP Foto: Silvio Gois

Essas nuvens Cumulus humilis podem eventualmente se organizar e aumentar em tamanho, formando uma grande nuvem de tempestade Cumulonimbus (Cb). Quanto mais parcelas de ar vão subindo (em um dia bastante quente e úmido), maiores as chances de uma tempestade se organizar. Sendo assim, muito provavelmente os praticantes de voo livre vão realizar seus voos mais ou menos na metade da manhã, quando as nuvens Cumulus humilis começam a se formar, já que há calor suficiente para que as térmicas subam. Lá pelo final da tarde, podemos ter as tempestades de verão, destruindo todas as chances de realizar um voo com segurança.

É possível entrar dentro de uma nuvem (e é extramente perigoso). Ano passado, um  instrutor e um aluno (na verdade, um turista que pagou para fazer o voo duplo) acabaram entrando dentro de uma nuvem e perderam todo o referencial e toda visibilidade.  Felizmente os dois sobreviveram e o instrutor foi afastado.

Além disso, o ar muito frio poderia fazer com que os ocupantes do parapente tivessem hipóxia  (porque quanto mais alto na atmosfera, menor a concentração de O2) e hipotermia e desmaiassem. Poderia também congelar o equipamento e danificá-lo, ocasionando uma queda livre com consequências fatais. Isso ocorreu com a praticante de parapente  Ewa Wiśnierska-Cieślewicz. O que aconteceu com Ewa foi o fenômeno Cloud Suck,  que pode ser traduzido como “Sugamento por Nuvem” ou algo assim. Em 14 de Fevereiro de 2007,  Ewa participava de uma competição na Austrália, embora a previsão do tempo já tivesse indicado a possibilidade de tempestades, Ewa decidiu tentar o voo. A esportista ficou presa em uma corrente ascendente de uma nuvem de tempestade.

As correntes ascendentes das nuvens Cumulus humilis são mais “fracas”. Já as correntes ascendentes no interior de uma nuvem de tempestades podem ser bem intensas, e foi uma corrente assim que carregou Ewa para o interior da nuvem. Seus instrumentos indicaram que ela atingiu uma altura de 9.946m. Considerando que a base das nuvens Cumulus normalmente encontra-se em uma altura de cerca de 1500m até 2000m, Ewa ‘entrou’ bastante dentro da nuvem!

Os instrumentos de Ewa também indicaram que ela subiu a uma velocidade de 20 m/s (77 km/h!).  Ewa ‘aterrissou’ cerca de 3,5h depois e a cerca de 60km de onde decolou. Quando foi encontrada, apresentava sinais de hipóxia e hipotermia, além de estar coberta de gelo. No entanto, ela sobreviveu.  No mesmo evento, seu colega de esporte He Zhongpin morreu atingido por um raio enquanto estava no parapente.

 Ewa Wisnerska
Figura 4: Ewa Wisnerska, que entrou dentro de uma nuvem, ficou suspensa por mais de 3,5h e sobreviveu para contar.

A história de Ewa ficou mundialmente conhecida e virou o documentário Miracle in the Storm. 

Ah sim, Ewa é uma esportista, pratica parapente em competições profissionais. É bom lembrar que o voo duplo comercial, normalmente com fins turísticos, é uma atividade proibida. A jornalista, bacharel em direito, ativista e escritora Nádia Lapa, autora do Cem Homens, perdeu a irmã em um acidente de voo duplo e desde então tem atuado para que os responsáveis sejam punidos.