Árvores são vistas emitindo luz fantasmagórica durante tempestade pela primeira vez.

Pela primeira vez, meteorologistas conseguiram observar os minúsculos pulsos de luz ultravioleta emitidos por árvores durante tempestades.

Há muito tempo, cientistas suspeitavam desse fenómeno invisível, atribuído ao facto de a carga elétrica de uma tempestade em deslocação induzir uma corrente elétrica nas árvores abaixo.

Esse brilho, conhecido como corona, é produzido pelo acúmulo de carga nas pontas das folhas. Antes, ele já tinha sido reproduzido em laboratório e também deduzido a partir de alterações estranhas nos campos elétricos de florestas durante tempestades.

Só que, como era preciso ver para crer, uma equipa liderada pelo meteorologista Patrick McFarland, da Universidade Estadual da Pensilvânia, foi a campo “caçar” tempestades para obter a prova concreta.

“Essas coisas realmente acontecem; nós as vimos; agora sabemos que elas existem”, diz McFarland.

Tempestades e a corona ultravioleta nas árvores: de onde vem o brilho

Tempestades são estruturas de turbulência elétrica colossal. Nuvens cumulonimbus imponentes abrigam um turbilhão de partículas de gelo e poeira que redistribuem cargas como se fossem uma bateria gigante.

Quando a diferença entre essas cargas fica forte o suficiente, correntes no céu podem crepitar muito acima de nós - ou entre as nuvens e o solo - na forma de relâmpagos.

Mas essa troca elétrica entre a Terra e o céu nem sempre é tão dramática. Em alguns casos, um desequilíbrio de carga pode “subir” pela árvore mais próxima, cujos troncos e ramos carregados de humidade oferecem um caminho favorável.

Impedida de avançar por uma camada de ar isolante, a carga acumula-se nas folhas, onde passa a irradiar suavemente uma corona de luz ultravioleta.

Do laboratório à estrada: McFarland e a caça às tempestades

McFarland e a equipa tiveram o primeiro vislumbre da corona ao simular o fenómeno em laboratório. Eles colocaram pequenos abetos e áceres em vasos plásticos sob placas metálicas carregadas, para imitar nuvens de tempestade eletricamente carregadas a passar por cima. Em seguida, apagaram as luzes.

“No laboratório, se você apagar todas as luzes, fechar a porta e bloquear as janelas, dá para ver as coronas por muito pouco. Elas parecem um brilho azul”, explica McFarland.

Depois, o grupo foi atrás dessas faíscas quase invisíveis no ambiente natural, equipando uma Toyota Sienna 2013 com uma estação meteorológica, um detetor de campo elétrico, um telemetro a laser e um periscópio montado no teto para direcionar a luz para uma câmara ultravioleta.

O vídeo resultante, à primeira vista, não parece grande coisa: folhas de liquidâmbar (Liquidambar styraciflua) a balançar ao vento enquanto uma tempestade avançava sobre a Carolina do Norte.

Ainda assim, os instrumentos eram sensíveis o bastante para registar agrupamentos de sinais ultravioleta ao longo dos ramos, com 41 surtos distintos de luz, durando de 0.1 a 3 segundos.

Segundo os pesquisadores, esses surtos ocorreram de forma irregular, “saltando de folha em folha e, às vezes, repetindo-se na mesma folha”. Esse comportamento coincide com o que já tinha sido observado em experiências laboratoriais que simulavam os efeitos da tempestade.

Efeitos semelhantes foram registados em pinheiros-loblolly (Pinus taeda) e também em liquidâmbares, ao longo de toda a costa leste dos EUA.

Com uma visão sobre-humana, diz McFarland, “acredito que você veria essa faixa de brilho no topo de cada árvore sob a tempestade”.

“Provavelmente pareceria um espetáculo de luz bem impressionante, como se milhares de pirilampos a piscar em UV descessem sobre as copas das árvores.”

Fótons, 260 nanômetros e possíveis consequências

Cada uma dessas coronas emitiu cerca de 100 bilhões de fótons num comprimento de onda de aproximadamente 260 nanômetros em cada frame do vídeo.

“Resultados semelhantes em quatro interceções adicionais de tempestades, da Flórida até a Pensilvânia, dão origem à visão de faixas de brilho de corona cintilante conforme as tempestades passam sobre florestas”, escrevem McFarland e colegas.

“Coronas tão disseminadas têm implicações para a remoção de hidrocarbonetos emitidos pelas árvores, danos subtis nas folhas e uma eletrificação limitada das tempestades.”

Ainda não está claro que efeito essa corrente elétrica relativamente grande pode estar a provocar em árvores no mundo inteiro.

Por exemplo, a exposição repetida a esses surtos elétricos poderia matar os ramos superiores de uma árvore, de modo semelhante ao que ocorre quando ela forma um líder ascendente de relâmpago num “impacto” nuvem-solo.

“Os impactos que essas coronas têm sobre a química atmosférica, a ecologia florestal, a saúde e a evolução, e a eletrificação das tempestades precisam ser reavaliados e compreendidos, especialmente à medida que as tempestades - e, portanto, as coronas - aumentam num clima em aquecimento”, conclui a equipa.

A pesquisa foi publicada em Cartas de Pesquisa Geofísica.