Há meio século, o matemático americano Edward Lorentz perguntou se uma borboleta batendo as asas no Brasil poderia, por meio de um caótico efeito dominó, desencadear um tornado no Texas.
Se ele tivesse perguntado se um número suficiente de gafanhotos batendo as asas poderia carregar o ar com a potência de uma tempestade, a pergunta poderia ter se tornado igualmente famosa. Ele não o fez, mas agora temos uma resposta.
Um novo estudo sobre a influência que os insetos voadores podem ter sobre os campos elétricos atmosféricos descobriu que o bater de uma infinidade de pequenas asas pode eletrificar o ar da mesma forma que nuvens rodopiantes de vapor de água podem carregar o ar dentro de uma tempestade.
Embora isso não signifique que devemos nos preocupar com pragas bíblicas de gafanhotos que disparam raios, pode ser uma evidência da necessidade de levar em consideração fenômenos biológicos ao modelar padrões localizados no campo elétrico atmosférico.
Aproxime-se dos átomos que compõem a poeira, a umidade e as partes do corpo dos insetos voando no ar acima, e você encontrará elétrons sendo empurrados como moedas no bolso de um corredor.
Dado um empurrão suficiente, essas partículas carregadas negativamente podem sair de seus bolsos carregados positivamente, criando uma diferença chamada gradiente de potencial.
Em uma tempestade, pequenas partículas de gelo subindo em colunas de ar podem esfregar contra fragmentos maiores que caem em direção ao solo, gerando uma esteira transportadora de cargas que exagera os gradientes potenciais entre o topo das nuvens, o fundo das nuvens e o solo abaixo.
Enquanto o acúmulo de carga é essencialmente invisível, os efeitos não são. Uma vez que o gradiente atinge um ponto de inflexão, canais ionizados se formam e o equilíbrio é efetivamente nivelado em uma corrida que vemos como um relâmpago.
Mesmo na ausência de raios, zonas de cargas contrastantes podem exercer influência sobre os movimentos de íons, incluindo vários poluentes e partículas de poeira.
Uma variedade de fatores pode determinar a magnitude e o posicionamento de gradientes potenciais, desde movimentos de nuvens até precipitação, até chuvas de raios cósmicos, mas até agora ninguém havia considerado o impacto dos fenômenos biológicos.
“Sempre analisamos como a física influenciava a biologia, mas em algum momento percebemos que a biologia também pode estar influenciando a física”, diz o primeiro autor do estudo, Ellard Hunting, biólogo da Universidade de Bristol, no Reino Unido.
“Estamos interessados em como diferentes organismos usam os campos elétricos estáticos que estão praticamente em todos os lugares do ambiente.”
Ficou claro nos últimos anos que insetos e outros invertebrados podem carregar cargas que dão a si mesmos um pequeno potencial contra a atmosfera circundante. As aranhas bebês podem até usar esse truque para se lançar no céu.
Mas como esse potencial minúsculo se agrega em enxames nunca foi medido. Assim, Hunting e sua equipe se aventuraram em uma estação de campo da Escola de Ciências Veterinárias da Universidade de Bristol para aguardar o enxame de uma de suas muitas colônias de abelhas.
Usando um monitor de campo elétrico e uma câmera para monitorar a densidade das abelhas, os pesquisadores rastrearam o gradiente de potencial local de um enxame em trânsito. Por 3 minutos, os insetos passaram rapidamente, aumentando a sobrecarga potencial do gradiente em até 100 volts por metro.
Uma análise posterior confirmou que a voltagem estava relacionada à concentração do enxame, permitindo aos pesquisadores prever com razoável confiança como um determinado número de abelhas zumbindo em um determinado trecho de ar pode afetar a carga da atmosfera.
Sabendo que suas estimativas resistiram aos testes para abelhas, a equipe aplicou o mesmo raciocínio a outros insetos que enxameiam.
Tomando as cargas individuais de gafanhotos e escalando-as para números do tamanho de pragas, os pesquisadores calcularam que um enxame significativo de gafanhotos poderia gerar densidades de carga não muito diferentes das encontradas em tempestades elétricas.
“A interdisciplinaridade é valiosa aqui – a carga elétrica pode parecer que vive apenas na física, mas é importante saber o quão consciente todo o mundo natural está da eletricidade na atmosfera”, diz Giles Harrison, físico atmosférico da Universidade de Reading.
No outro extremo da escala, aquele agente do caos com risco de tornado – a borboleta – precisaria trabalhar em conjunto em grande número para ter alguma esperança de alterar a voltagem da atmosfera em qualquer extensão significativa.
Provavelmente para o melhor.
Publicado em 26/10/2022 11h40
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