Na primavera, o pólen parece muitas vezes inevitável nas cidades. Porém, a forma como se dispersa no ar poderá depender menos da quantidade libertada por uma árvore e mais da sua estrutura.
Os cientistas descobriram que espécies diferentes de árvores libertam o pólen pela atmosfera urbana de formas muito distintas.
A configuração de cada árvore - desde o espaçamento das folhas até à densidade da copa - altera a circulação do vento entre os ramos e a distância percorrida pelos grãos de pólen.
Os resultados indicam que a exposição ao pólen não se distribui de modo uniforme por um bairro. Pelo contrário, o fluxo de ar em redor de árvores individuais pode formar zonas onde os passeios, pátios e ruas próximas recebem nuvens de pólen muito mais densas do que as áreas circundantes.
Compreender estes padrões poderá ajudar as cidades a reconsiderar a escolha e a localização das árvores de rua, à medida que as épocas de alergias se prolongam.
O modelo mostra como o pólen se dispersa
Junto aos ramos de uma árvore urbana, o vento fragmenta-se e reorganiza-se em correntes variáveis, que transportam o pólen de forma desigual.
Com recurso a simulações detalhadas do fluxo de ar, Talib Dbouk, da Universidade de Ruão Normandia, demonstrou que estas correntes se alteram profundamente consoante a estrutura da árvore.
Assim, um carvalho e uma tília libertam o pólen para o ar envolvente de maneiras claramente diferentes, mesmo quando enfrentam condições de vento semelhantes.
Reconhecer esta diferença é essencial para explicar a formação desses fluxos de ar e a razão pela qual certas árvores dispersam o pólen a maiores distâncias do que outras.
As esteiras das árvores alteram os percursos do pólen
Quando o vento atravessa uma árvore, deixa atrás de si uma esteira - uma faixa de ar perturbado que continua a deslocar-se para lá da copa.
“A esteira de uma árvore é muito complexa”, afirmou Dbouk. A velocidade e a direção do vento, a concentração de folhas e a perda sazonal de folhagem podem influenciar se os grãos de pólen se acumulam, caem ou continuam a derivar.
A estrutura da árvore tem um papel decisivo na definição desse fluxo de ar. No interior da copa, a porosidade - o espaço vazio entre folhas e ramos - determina a facilidade com que o vento a atravessa.
Uma folhagem mais compacta bloqueia uma maior quantidade de ar, ao passo que intervalos mais largos permitem a entrada do vento, a sua divisão e reorganização dentro da copa antes de sair pelo lado posterior da árvore. Estas diferenças transformam a esteira e o trajeto seguido pelos grãos de pólen depois de abandonarem os ramos.
Como a área foliar varia ao longo do ano, a mesma árvore pode dispersar o pólen de forma diferente na primavera e no verão, fazendo com que os residentes enfrentem níveis de exposição variáveis ao longo do tempo.
Acompanhamento do pólen desde o ramo
Antes de o pólen das árvores poder circular pelo ar urbano, o vento tem primeiro de desprender cada grão do conjunto de flores onde se forma.
O modelo reproduziu esta fase através da estimativa da força minúscula necessária para separar um grão da árvore, acompanhando depois o seu percurso pelo fluxo de ar em redor da copa.
Uma vez que os grãos de pólen são quase impercetíveis no ar livre, as medições feitas ao nível do solo muitas vezes não detetam este movimento inicial. As simulações informáticas conseguem captar estas deslocações ocultas e revelar padrões que as observações no terreno dificilmente identificam.
Para confirmar o modelo, a equipa comparou os resultados do fluxo de ar com medições recolhidas junto de um carvalho real e realizou cinco testes de validação com formas que iam de objetos sólidos a estruturas porosas.
Depois de esses testes coincidirem com dados anteriores, os investigadores aplicaram o modelo a uma tília viva, Tilia cordata, reproduzindo as formas complexas presentes em ambientes urbanos reais, em vez dos modelos idealizados de túneis de vento.
O que revelou a tília
Ao analisarem atentamente a tília, os investigadores observaram um fenómeno interessante após o vento passar pela sua copa. O ar atrás da árvore encheu-se rapidamente de turbulência - correntes giratórias e imprevisíveis que voltaram a agitar o ar.
Estas bolsas de ar em rotação podem manter os grãos de pólen suspensos durante mais tempo. Em vez de caírem depressa no solo, os grãos são elevados, misturados e transportados mais longe pelo ar circundante.
O padrão foi também diferente daquele que a equipa registou em redor do carvalho. Este contraste demonstrou que o movimento do pólen depende fortemente da estrutura de cada árvore, e não de variações aleatórias do vento.
Por outras palavras, os urbanistas não podem partir do princípio de que todas as árvores de rua frondosas dispersam o pólen aproximadamente da mesma forma.
As épocas de alergias estão a prolongar-se
O pólen já representa uma questão de saúde pública mais importante, em parte porque as alterações climáticas estão a estender as épocas de alergias.
Na América do Norte, as épocas de pólen tornaram-se cerca de 20 dias mais longas nas últimas décadas. No mesmo período, os níveis de pólen no ar aumentaram 21 por cento, o que significa que as épocas mais prolongadas também estão a colocar mais pólen na atmosfera.
Quando as pessoas inalam pólen, o sistema imunitário pode reagir de forma excessiva, provocando rinite alérgica - os sintomas conhecidos de espirros, congestão nasal e comichão nos olhos.
Estas reações afetam milhões de pessoas todos os anos. Segundo os Centros de Controlo e Prevenção de Doenças (CDC), os custos médicos relacionados com o pólen já ultrapassam 3 mil milhões de dólares por ano nos Estados Unidos.
Usar a localização das árvores para reduzir o pólen
O desenho das ruas pode recorrer a este tipo de modelo para ponderar a posição das árvores em relação a bancos, entradas, escolas e paragens de autocarro.
A escolha das espécies também é importante, pois uma árvore pode manter o pólen junto de um passeio, enquanto outra o envia para zonas mais afastadas da mesma rua.
“Estes parâmetros importantes orientam a avaliação do risco e as futuras políticas de mitigação destinadas a limitar a exposição das pessoas a grãos de pólen alergénico transportados pelo ar”, afirmou Dbouk.
Isto não significa que se devam cortar as árvores urbanas, já que as cidades continuam a depender delas pelos seus muitos benefícios; no entanto, a sua localização passa a integrar o planeamento de saúde.
Dos modelos de árvores ao planeamento urbano
As previsões futuras da exposição ao pólen exigirão mais do que o estudo de uma única árvore, porque os edifícios, as ruas estreitas e os ventos variáveis transformam continuamente a forma como o pólen se desloca numa cidade.
Versões futuras do modelo poderão ligar muitas árvores, padrões meteorológicos diários e alterações sazonais da folhagem para criar mapas de exposição à escala dos bairros.
Os investigadores pretendem igualmente que o enquadramento acompanhe o momento em que os grãos de pólen depositados voltam a levantar-se no ar, depois de rajadas posteriores os perturbarem.
Em conjunto, estes acréscimos poderão converter uma ferramenta de investigação à escala de uma árvore num recurso que as entidades municipais podem utilizar antes de serem concluídas as decisões de plantação.
O trabalho também redefine a exposição ao pólen como algo mais do que uma simples contagem sazonal. Passa, em vez disso, a ser um problema de fluxo de ar, rua a rua, moldado pelo desenho urbano.
À medida que as cidades aquecem e as épocas de alergias se prolongam, modelos como este poderão ajudar os urbanistas a reduzir o número de pessoas expostas às plumas de pólen mais densas.
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