CIDADES INSUPORTÁVEIS: DESPREZAM O EFEITO REFRESCANTE DA ARBORIZAÇÃO NATURAL!

Osmar Pires Martins Júnior*

1. Os benefícios das áreas verdes urbanas na melhoria do clima

Os processos ecofisiológicos e as funções ecossistêmicas das áreas verdes urbanas – AVUs geram serviços ambientais que melhoram o clima, as condições de vida e o bem-estar social – BES.
As AVUs exercem uma função fisiológica relacionada à regulação das condições do solo e do ciclo hidrológico, moderação dos extremos climáticos, sobrevivência da fauna e redução dos níveis de poluição atmosférica, bem como uma função psicológica, de quebra da monotonia, mudança do horizonte e manifestação de um ritmo natural, com cores relaxantes, possibilitando a renovação espiritual.
O conforto que envolve as respostas aos sentidos de audição, visão, olfato, paladar, tato, equilíbrio, calor e frio estão associados a estímulos ambientais proporcionados pela cobertura vegetal do solo urbano.
A sensação de conforto ou desconforto representa a integração de respostas dos sentidos humanos a estes estímulos e decorre da vegetação que, quando adequadamente presente, atenua os estímulos intensos e dominantes de propagação e percepção do calor ou do frio, dos sons e da luz, portanto, dos confortos térmicos, acústicos e lumínicos (Sattler, 1992).
No período do inverno intertropical, os cidadãos sofrem com baixas umidades relativas do ar, convivendo com um desconforto de “clima de deserto”. O nível de vapor d'água na atmosfera é determinado não só por fatores do clima, como a temperatura, mas também pelas interações de fatores físicos e fisiológicos, que envolvem tanto a vida vegetal como animal e, em particular, a humana.
Os fatores físicos como radiação, insolação e velocidade do vento influenciam na condução e na convecção de calor sensível. Os fatores fisiológicos exercem controle na evaporação e na condensação de calor latente. Este representa o fluxo de energia consumido na mudança de fase da água, do estado líquido para vapor ou vice-versa.
O fluxo de energia consumido na mudança de fase da água é negativo quando a planta transpira e positivo quando se condensa nas folhas das árvores, no orvalho ou na geada. A estrutura molecular da água possui uma propriedade de forte interação com radiações eletromagnéticas emitidas por materiais existentes no ambiente. O vapor d'água, ao se movimentar com o ar, armazena e ameniza as trocas de energia, atuando como equalizador, sendo que a quantidade de vapor na atmosfera determina o ritmo da evapotranspiração das plantas.
Os serviços ambientais das áreas verdes urbanas - AVUs estão associados aos processos ecofisiológicos de reações de transformação de energia no processo de assimilação e de liberação do carbono na fotossíntese e na respiração. Sendo o gás carbônico atmosférico a única fonte assimilável de carbono pelas plantas, o equilíbrio do nível de concentração deste gás na atmosfera é fundamental para que seja mantida a diferença negativa de pressão que este gás exerce sobre o tecido da folha e o ar circundante.
O processo ecofisiológico de transpiração vegetal consome 500 gramas de água para cada grama de carbono assimilado pelas plantas e, associado à propriedade do calor latente de vaporização da água, responde pelo consumo, no interior das câmaras subestomáticas, de 586 calorias do meio circundante para cada grama de água evaporada a 20ºC (Larcher, 1986; Ricklefs, 1996).
Decorre daí o efeito refrescante da evaporação que, a uma taxa de transpiração de 0,1mm de água por hora remove calor da ordem de 0,1 caloria por centímetro quadrado de área foliar (Larcher, 1986). A energia é fornecida pela folha, que perde temperatura, resfriando a planta e o ambiente onde se encontra.

As áreas verdes urbanas - AVUs absorvem as radiações de ondas curtas do sol e de ondas longas da superfície terrestre, consumem calor latente de vaporização, geram efeito simultâneo de refrigeração e umidificação do ambiente, convertendo-se em verdadeiras “ilhas de frescor” no meio urbano.
O processo ecofisiológico da transpiração vegetal se baseia na evaporação. A eficácia da taxa de transpiração aumenta com a elevação da temperatura do ar, a redução da umidade relativa, a velocidade do vento e com bom suprimento de água no solo.
Nas condições de clima tropical, uma árvore transpira em média 400 litros de água por dia. Em povoamentos de diversas espécies, os valores de transpiração média podem variar da ordem de 2,35 a 5,3mm, o que equivale entre 23,5 mil a 53 mil litros de água por hectare (Kramer & Koslowski, 1972; Grey & Deneke, 1978; Ricklefs, 1996).
Como visto, as funções de regulação ecofisiológica dependem do equilíbrio da composição dos gases da atmosfera, destacando-se a do gás carbônico. Antes da revolução industrial, a concentração atmosférica natural deste gás era de 280ppm; hoje, é de 379ppm.
As atividades humanas baseadas no atual modelo insustentável de produção e consumo poluem a atmosférica, afetam funções essenciais ao equilíbrio da vida, comprometem serviços ambientais correspondentes e acarretam prejuízos econômicos em escala global.
A percepção social dos benefícios das áreas verdes urbanas – AVUs se evidencia na redução de gastos financeiros necessários à amenização das condições estressantes de vida urbana, do balanço energético, proporcionando equilíbrio do meio urbano e condições de conforto humano, sobretudo, pelo efeito da transpiração e do consumo de calor latente.
No balanço de radiação de uma árvore, de 10 a 25% da fração interceptada é refletida e o restante é absorvido para fins de transpiração-fotossíntese ou se transforma em calor, aquecendo o ar circundante. Este aquecimento, no entanto, é pouco significativo, não chegando a afetar o efeito refrescante da evaporação.
A presença de árvores no sistema de espaços livres aumenta consideravelmente o conforto ambiental, pela redução da temperatura máxima do ar de 1 a 4ºC, dependendo do tipo de revestimento do solo (Corrêa & Castilho, 2002).
De acordo com Larcher (1986), Detzel (1992) e Ricklefs (1996), o efeito refrescante da transpiração de uma árvore isolada corresponde ao funcionamento diário de cinco condicionadores de ar com capacidade de 2.500 quilocalorias, enquanto o efeito da arborização equivale a 70 watts por metro quadrado por hora, correspondendo ao consumo de energia de uma lâmpada incandescente que, ao preço de R$ 0,25 por quilowatts hora (kWh), proporciona uma economia de R$ 93,75.

2. O uso do solo e a formação das ilhas de calor

A ilha de calor – IC é uma característica universal do clima urbano, consistindo num contraste de temperatura entre a área urbana (Tu) e a área rural (Tr) circunvizinha. A diferença de temperatura (Tu-r) é, geralmente, de 5°C, podendo superar valores de12°C no verão.
O autor analisou a evolução histórica das ICs no município de Goiânia, no período de 1986 a 2010, em relação ao crescimento urbano e as consequentes mudanças na cobertura do solo, concluindo que: as temperaturas superficiais terrestres – TSTs apresentam padrões de variação espacial e temporal, determinados pelas diferentes coberturas do solo; o padrão espacial, representado pela distribuição das temperaturas mais e menos elevadas, mostra que aquelas – de até 36ºC – se encontram nas áreas urbanizadas, enquanto estas, mais brandas – partindo de 19ºC – são registradas nas áreas revestidas por cobertura vegetal e corpos hídricos; o padrão temporal mostra áreas urbanizadas com maior variação positiva de valores elevados de TST, simultaneamente à diminuição da presença de valores baixos.
De acordo com Nascimento (2011), os dados da variação das menores e maiores temperaturas superficiais terrestres - TSTs em Goiânia, registrando-se que os valores inferiores se mantiveram estáveis, em torno de 19ºC, enquanto as temperaturas médias subiram de 24ºC para 27,5ºC e os valores superiores de 29ºC até 36ºC registraram elevação gradual de 7ºC no período analisado.
A intensidade da IC (ΔT = Tu - Tr) expressa a diferença entre a maior temperatura verificada na área urbana (Tu) e a menor temperatura registrada na zona rural (Tr). Goiânia registra elevação contínua de ΔT, que passou de 10º em 1986 para 17ºC em 2010. A relação da proporção (%) das TSTs com suas áreas de ocorrência (km²) no território goianiense.
A proporção e as classes das TSTs mais amenas, de até 24ºC, apresentaram recuo, enquanto a proporção e a classe das TSTs mais elevadas, de 24,1 a 38ºC, expandiram sua área de ocorrência.
Por exemplo, para a classe das TSTs de 26,1 a 28ºC a área de ocorrência foi ampliada em 40 vezes e para a classe de 28,1 a 38ºC, inexistente em 1986, observou-se ocorrência em 13,4% da área total do município em 2010.

A antropização da região urbana mais adensada de Goiânia implica na modificação, substituição e redução do revestimento da cobertura natural do solo e dos corpos hídricos. Essa conversão do uso natural do solo para usos antrópicos eleva os níveis de absorção, de emissão e de temperaturas superficiais terrestres - TST, resultando em maior quantidade de calor sensível e em menor quantidade de calor latente, liberando mais radiação solar no ambiente e contribuindo para a formação de zona de baixa pressão.
Agrava-se o fenômeno da poluição, da absorção e da emissão de calor, isto é, das ilhas de calor - ICs.
As áreas urbanizadas apresentam maiores temperaturas e são mais afetadas pela intensa formação das ICs, enquanto as áreas verdes, os corpos hídricos e as áreas periféricas de pastagens e lavouras, com maior disponibilidade de espaços livres, atuam como elementos de atenuação térmica.
As ilhas de calor – ICs, com temperaturas internas maiores do que na periferia, se associam, portanto, ao adensamento urbano, em decorrência das ações antrópicas de uso do solo e dos condicionantes do meio físico e seus atributos geoecológicos.
Assim como em Goiânia, nas demais regiões metropolitanas do país, as séries históricas de TSTs mensais e anuais apresentam tendência crescente de elevação das médias térmicas.
No meio intraurbano, a temperatura média anual é de 0,5 - 1,5ºC mais alta; a umidade relativa é menor tanto no inverno (2%) como no verão (8-10%); as precipitações são, em média, 5-10% maiores; a média de vento é 10-30% de menor ocorrência; a poluição gasosa é 5-25% maior, com 10 vezes mais partículas sólidas em suspensão na atmosfera urbana do que na zona rural (Mendonça, 1994; Cavalheiro, 1991).
As áreas verdes, lagos ou as áreas de solo rural inseridas no interior das cidades impedem as configurações de ICs, comprovando que os picos térmicos se manifestam em áreas de densa urbanização e com extensas superfícies cobertas por materiais construtivos diversos, em razão do albedo ou refletividade, que é a parte da energia solar incidente sobre um corpo não luminoso, devolvida à atmosfera, por reflexão difusa.
O desmatamento e a impermeabilização do solo, por sua vez, causam uma brusca redução na capacidade de armazenamento da água pelo solo que, em face da intensa radiação solar reinante nos trópicos, exposto às condições de evaporação e ao rápido aquecimento do meio circundante, em questão de horas, reduz o consumo de calor latente (energia gasta na vaporização da água).
A redução da cobertura vegetal do solo faz com que a energia absorvida pela superfície impermeável junto à interface solo/atmosfera, se transforme em calor sensível, aumentando a temperatura intraurbana e o desconforto ambiental.
Dentre as diversas formas urbanas que condicionam o clima e a formação das ICs, destaca-se o conceito de uso do solo, que se refere aos tipos de ocupação e de atividade inerentes ao desenvolvimento das funções urbanas (habitação, trabalho, circulação e recreação), conforme espaços próprios estabelecidos no zoneamento urbano. Há uma relação direta entre o uso do solo e a elevação das temperaturas intraurbanas.
Segundo Lombardo (1985), na capital paulista, os padrões de uso do solo conformam as ICs, em especial a relação entre índice de área construída e distribuição de Espaços Livres e AVs. Em consequência, a área ocupada pela mancha de IC e pela de maior concentração de poluentes coincide com aquela mais densamente construída.

3. Goiânia: Crescimento Urbano sob Pressão e Perda da Sustentabilidade

De acordo com Torres, Barco & Casseb (2012), estão presentes em Goiânia as premissas históricas e as limitações físicas das cidades emergentes da região latino-americanas e, a partir delas, o Banco Interamericano de Desenvolvimento – BID, em conjunto com equipe técnica da Prefeitura de Goiânia, realizou estudo denominado Análises de Crescimento Urbano e Simulação para Avaliação de Sustentabilidade com Aplicação do Modelo Simulação do Crescimento Urbano sob Pressão, como subsídio ao planejamento estratégico da cidade e ao Zoneamento Ecológico-Econômico - ZEE.
O estudo partiu do histórico de gestão da expansão urbana do município de Goiânia até a situação atual, apontando perspectiva para 2050. O tipo de crescimento experimentado em Goiânia é característico das cidades latino-americanas.  De acordo com este modelo, as cidades se expandem rapidamente em direção às áreas periféricas, onde o planejamento é precário ou ausente, com ocupação desordenada, carente de serviços públicos e infraestrutura.
O resultado da aplicação do modelo de crescimento sob pressão, em Goiânia, prevê intenso processo de expansão da área urbanizada na Região Metropolitana, com tendência de conturbação de Goiânia com Senador Canedo, Santo Antônio de Goiás, Goianira, Trindade, Abadia de Goiás e Aragoiânia, além da já conturbada Aparecida de Goiânia. A área urbanizada metropolitana chegará a 1.150km², em 2050, representando um incremento de 59,5% na área urbanizada.
Constatou-se que o padrão goianiense repete o tradicional modelo centro/periferia da experiência das cidades emergentes na América Latina e no Brasil, que estão crescendo rapidamente, tipicamente em suas áreas periféricas, em função de políticas de gerenciamento público marcado por um planejamento deficitário ou ausente; e, em áreas com altas densidades e ocupação desordenada, pela ausência ou deficiência de serviços públicos em face da infraestrutura dispendiosa.
O crescimento urbano goianiense caracteriza-se por um acelerado processo de periferização, de fragmentação espacial e de segregação socioeconômica de grandes contingentes de população de baixa renda no perímetro urbano.
Assim, apesar do planejamento original e de planos diretores subsequentes, Goiânia apresenta uma divisão social do espaço comum às demais cidades emergentes da região latino-americana. Seu crescimento se deu através dos eixos de transporte, ao longo dos quais, nos vazios urbanos, se previa adensamento.
Uma cidade com tal modelo de crescimento urbano não é sustentável, com evidentes desvantagens em termos econômico, social e ambiental, pois se constitui fator de crise na infraestrutura, indutor da segregação sócio espacial, da ocupação de fundos de vale, encostas, áreas de risco, áreas de preservação permanente - APPs e de proteção de mananciais de abastecimento público.
Portanto, ao degradar os recursos naturais - RNs, esse modelo impõe riscos de racionamento ou de desabastecimento de produtos e serviços essenciais às gerações atuais e futuras.

4. O atual modelo de crescimento urbano causa supressão das áreas verdes

A avaliação prospectiva das áreas verdes urbanas - AVUs de Goiânia para ser feita a partir de revisão baseada em Nascimento (2011) e em Martins Júnior (2007). O primeiro autor mapeou a expansão urbana de Goiânia entre 1986 e 2010, por meio da classificação das imagens orbitais e da quantificação das classes de cobertura do solo, em ambiente SIG.
A cobertura vegetal do solo sofreu redução de 52,7% no período analisado, passando de 220,1km² ou 29,8% do território municipal, em 1986, para 104,1km² (14,08%) no ano de 2010; de outra parte, a área urbanizada cresceu 92,8%, saltando de 144,5km² (19,5%) para 278,6km² (37,7% do território), tendo sido suprimida uma área de 188,61km² de vegetação ou 25,50% do território.
Martins Júnior (2007) realizou, em ambiente SGI/INPE versão 2.0, o levantamento dos Espaços Livres e AVUs de Goiânia; aplicou a técnica do geoprocessamento para quantificar e avaliar a evolução da cobertura vegetal per capita em Goiânia, de acordo com a categorização dos espaços livres, em conformidade com o Plano Diretor da Cidade. (disponível em: <http://www.kelps.com.br/leart/pages.php?pID=5>)
Os dados sobre o uso do solo, revelados nos trabalhos mencionados, estabelecem clara oposição entre os termos urbanização e preservação, confirmando o esperado grau de associação entre urbanização, expresso pelo adensamento humano (hab. km²) e cobertura natural do solo, dado pelo IAV (m².hab-¹) que, em Goiânia, possui coeficiente de correlação fortemente negativo.
Martins Júnior (2007) calculou a equação de regressão entre estas variáveis e estimou que um aumento de 49,32% no adensamento humano causará uma redução de 54,4% no IAV.
Em consonância com esta previsão, Nascimento (2011) calculou que, no período 1986-2010, a expansão de 92,8% da área urbanizada reduziu em 52,27% a cobertura nativa do solo no município de Goiânia; deduz-se que a expansão de 59,5% na área urbana, projetada por Torres, Barco & Casseb (2012) para o ano 2050, reduzirá em 33,8% a cobertura nativa do solo. Assim, em 2050, a cobertura natural do solo poderá se limitar a 9,32% da área total municipal.
Diante desse quadro de expansão física desenfreada da malha urbana em detrimento da cobertura natural do solo, torna-se inevitável questionar o modelo de cidade efetivamente praticado em Goiânia.

5 Indicadores de preservação das áreas verdes urbanas de Goiânia

Martins Júnior (2013) analisou o Modelo Espacial de Goiânia, que se baseia nas Macrozonas como unidades territoriais de planejamento, bem como nos parâmetros urbanísticos e ambientais, nos instrumentos de uso do solo, no controle da ocupação e da expansão urbana.
A cobertura vegetal remanescente foi analisada por meio da aplicação do Índice Normalizado de Remanescentes – INR, que indica, numa escala de -1 a +1, a ausência ou presença de remanescentes em cada Mz e o seu respectivo grau de preservação, dado pela equação:
INR = (ARt - AUt)/(ARt + AUt),
sendo, ARt: área de remanescente total do município e AUt: área de uso total do município (Ferreira et al., 2008).
Os mapas aerofotogramétricos e as imagens de satélite de Goiânia foram georreferenciadas e processadas por meio do programa ArcView GIS 3.2.
Os INRs e dados correlacionados são indicadores do uso do solo e do grau de preservação das áreas verdes em cada uma das Macrozonas, tanto as rurais como a construída, que comprovam forte antropização dos ambientes naturais, sugerindo que o modelo de cidade baseado na expansão física se constitui ameaça ao Patrimônio Ambiental do município em estudo.
Os indicadores apresentados por Martins Júnior (2013) permitem constatar que todas as Macrozonas, tanto as Rurais, como a Construída, possuem forte INR negativo, significando que a área convertida supera, em muito, a área de remanescentes do Cerrado no município, inclusive na Macrozona Rural do João Leite – MzRJL, situada na bacia hidrográfica João Leite que o Plano Diretor não indica à ocupação, com o objetivo de preservar manancial de abastecimento público.
Em síntese, o índice normalizado de remanescente – INR indica uso do solo com manifesto desrespeito à Lei e à natureza quando o seu valor se aproxima do extremo negativo -1, enquanto o respeito à Lei e ao desenvolvimento sustentável quando o seu valor se aproxima do extremo positivo +1.
Martins Júnior (2013) constatou a tendência de negativação do INR na Macrozona Construída – MzC da capital goiana que, em 1986, era de -0,56 e, em 2010 saltou para -0,84, indicando o avanço da supressão das áreas verdes urbanas – AVUs.
Na mesma senda da MzC, a um ritmo ainda mais intenso, ocorre a evolução negativa dos INRs das Macrozonas Rurais – MzRs. Os remanescentes totais no município que, em 2008 ocupavam uma área 12.508ha (10.119ha nas MzRs + 2.389ha na MzC), foram reduzidos, em 2010, para uma área de apenas 9.827ha (5.961ha nas MzRs + 3.866ha na MzC).

Assim, o percentual de remanescente de vegetação nativa em Goiânia é de apenas 8,76% na atualidade, bem inferior ao estabelecido no Primeiro Plano Diretor, pelo DL nº 90-A/1938, que era de 14% da área total e proporcionava 121,78m² de Espaços Livres afetados a parques, equipamentos recreativos, esportivos e/ou de lazer (Lima, 1937; 1942; Martins Júnior, 1996; 2007).
Nas Macrozonas Rurais – MzRs do João Leite – MzRJL, do Capivara – MzRC, do São Domingos – MzRSD, do Lajeado – MzRL, do Barreiro – MzRB, do Dourados – MzRD e do Alto Anicuns – MzRAA, a tendência observada é da aproximação do INR ao limite de valor negativo.

6. Em conclusão

Os dados históricos sobre o uso e ocupação do solo urbano e rural em Goiânia demonstram um crescimento urbano sem controle, com rápida e intensa transformação dos ambientes naturais, com a supressão dos remanescentes do cerrado, o desaparecimento dos habitats da fauna nativa, a impermeabilização do solo, o desmatamento da vegetação ciliar e das cabeceiras ou nascentes, o assoreamento e o comprometimento dos mananciais de abastecimento público.
A degradação do meio ambiente urbano contribui para o desequilíbrio climático, especialmente o efeito estufa e o aquecimento global. Os cidadãos enfrentam condições extremamente desconfortáveis de vida, em face do desconforto climático, a escassez das chuvas, a redução dos níveis dos reservatórios, a escassez da oferta e o ambiente da demanda e a ameaça cada vez mais presente de colapso no sistema de abastecimento público.
Os problemas ambientais de Goiânia afetam diretamente os Municípios da sua Região Metropolitana e exigem soluções em comum – água, saneamento, lixo, esgoto, transporte público para reduzir o impacto do transporte motorizado individual etc.
Daí a importância da discussão e aprovação do Projeto de Lei Ambiental de Goiânia, culminando um longo processo esperado há 82 anos pelo goianienses, desde 24/10/1933, contribuindo para estabelecer normas e padrões de desenvolvimento urbano sustentável.
A institucionalização de uma Lei Ambiental na capital poderá nortear não só o seu próprio desenvolvimento sustentável como o da Região Metropolitana de Goiânia, estimulando os demais municípios a criarem suas próprias leis ambientais e, de consequência, a criação de um Plano Diretor Metropolitano.
Em síntese: a promulgação da Lei Ambiental de Goiânia representará o esforço de diálogo para novas políticas regionais e locais, em harmonia com a Carta Encíclica Laudato Si' do Santo Padre Francisco sobre o cuidado da casa comum.
Uma das recomendações mais importantes da Encíclica Ecológica será a efetivação, na Lei Ambiental de Goiânia e, espera-se, da Região Metropolitana, do desenvolvimento sustentável, da proteção dos espaços legalmente protegidos, das nascentes, das matas ciliares, dos corredores de migração da fauna, dos remanescentes de cerrado, bem como estimular e preservar as tradições culturais da zona rural, mediante uso  multifuncional do solo metropolitano, a exemplo dos empreendimentos Banana Menina – Centro de Tradições Rurais, em Hidrolândia e Fazenda Agroecológica Santa Branca, em Terezópolis.
Fonte: MARTINS JÚNIOR, O. P. Os fundamentos de gestão do espaço urbano para a promoção da função socioambiental da cidade: o caso de Goiânia. 338 f. (Tese: Doutorado C. Ambientais). Goiânia: UFG, 2013 (disponível no repositório oficial da Biblioteca da Universidade Federal de Goiás – UFG, no endereço: <http://repositorio.bc.ufg.br/tede/handle/tede/3227>)
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* Osmar Pires Martins Júnior é doutor em Ciências Ambientais, mestre em Ecologia, bacharel em Direito, Biologia e Agronomia.