História
Como nada se cria e todos os elementos
químicos e as substâncias por eles formadas passam por transformações e ciclos
repetidos milhares e milhares de vezes em nosso meio natural, esta ideia não
surgiu do nada. Porém, as primeiras noções de ciclo hidrológico eram
completamente equivocadas por conta, também, da forma como o conhecimento era
produzido à época dos filósofos gregos, como Homero, Tales de Mileto e
Aristóteles, que formularam inúmeras teorias para explicar de onde surgia a
água que circulava desde as pequenas sangas até os rios mais profundos.
Muito do que se observava no meio natural,
além de algumas hipóteses, eram usados para definir as primeiras noções do
ciclo hidrológico. Quem já foi a uma praia, e observou que a linha do horizonte
parece estar em um nível mais alto do que a própria praia, teve a impressão de
que ‘além do horizonte existe um lugar...’ mais alto ... do qual a água poderia
infiltrar por cavernas subterrâneas e, sendo este lugar mais alto do que as
mais altas montanhas, e com comunicação destas cavernas com o topo destas
montanhas, ficaria fácil explicar o nascer de rios em locais altos. Mas o
principal equívoco estava no fato de que os filósofos não acreditavam na
relação entre a água das chuvas e o abastecimento dos rios, que é o ponto-chave
do ciclo hidrológico.
[Imagem: SAAE Macaúbas] |
A
salinidade das águas oceânicas, em contraponto às águas doces dos rios e lagos,
ocorreria por conta de sucções subterrâneas (assim, somente a água percolaria o
solo em busca das cavernas subterrâneas). Pressões provocadas pelos ventos
também auxiliariam neste fenômeno.
Aristóteles
(384 – 322 a.C) foi aluno de Platão e um dos maiores filósofos naturais da Era
Antiga, responsável pela maior publicação envolvendo fenômenos meteorológicos:
a Meteorológica – os três primeiros volumes envolvem formação de nuvens,
chuva e neblina, ventos, mudanças climáticas, incidência de raios (e suas
partes: trovão (som) e relâmpago (luz), da qual ele já passou a assumir que
havia ligação).
Duas
bases orientaram os argumentos de Aristóteles em sua obra:
-
O Universo teria forma esférica, sendo que seus componentes seriam esferas
concêntricas que possuem movimento relativo entre elas, sendo a Terra a esfera
central, conforme já havia enunciado Eudoxus. O movimento aparente dos corpos
celestes seria causado por este movimento combinado;
-
As esferas concêntricas seriam compostas pelos 4 elementos: Terra, Água, Ar e
Fogo, segundo já havia anunciado Empédocles.
Aristóteles
afirmava que havia as esferas de ar e fogo na Atmosfera, sendo que o ar contido
acima das mais altas montanhas continha fogo e, portanto, não ocorreria a
formação de nuvens nesta subcamada. A subcamada da camada de ar inferior é que
abrigaria a formação de nuvens.
Na
Meteorológica, Aristóteles apresentava as teorias até então existentes,
indicava por que as considerava erradas em parcialidade ou totalmente, logo
após indicando qual seria a sua explicação para determinado assunto. Os filósofos naturais anteriores a
Aristóteles, como Anaxágoras, partiam de raciocínios mais indutivos, ou seja, a
generalização de um dado fenômeno diante de algumas ocorrências, enquanto
Aristóteles tendia ao raciocínio dedutivo, ou seja, com base em fatos já
consolidados, ele construía um raciocínio e, se todos estes fatos estivessem
corretos, o resultado deles estaria correto. Suas teorias sobre os fenômenos
meteorológicos eram explicadas pelas exalações úmida e seca, ambas presentes no
ar e em proporções não fixas.
Aristóteles,
assim como outros filósofos naturais, deixava de lado evidências experimentais
e, por isso, a Meteorológica e muitas obras que se sucederam, baseando-se
nela e acrescentando alguns pontos de vista, eram repletas de erros sobre o
assunto. Poucos foram os progressos na área da Meteorologia nos 2000 anos que
se passaram após a publicação dessa série de livros.
O
matemático e geógrafo Eratóstenes (conhecido pelo crivo de números primos, ver
links sugeridos) chegou à conclusão de que as cheias no Rio Nilo eram
decorrentes de fortes chuvas em suas nascentes, o que foi uma conclusão certa
durante este período. Com a dominação da nação grega pelo Império Romano, houve
uma queda na produção de conhecimento (os romanos dedicavam-se mais às questões
práticas), mas eles tiveram o cuidado de preservar a produção de conteúdo das
épocas anteriores. Pior ainda quando o Império Romano teve seu fim, quando as
poucas obras que surgiram foram releituras de trabalhos antigos, na sua maioria
feitas por membros do clero.
O
avanço dos árabes muçulmanos serviu para trazer este material já existente e
traduzi-lo para o árabe, sendo todo este conhecimento repassado para o Latim
mais adiante. Também houve cientistas notáveis entre o mundo árabe, como Ibn
Al-Heitham, que chegou à primeira definição correta do crepúsculo.
Roger
Bacon (1224-1292) introduziu a experimentação e a aproximação matemática em
seus estudos científicos, nos quais incluiu a Meteorologia. Porém, o maior nome
nesta ciência, que verdadeiramente fortificou a pesquisa científica, foi René
Descartes, criador do sistema de coordenadas cartesianas e do método científico
propriamente dito. Em sua obra Discours de la Methóde, os pontos principais
foram apontados:
-
Nada deve ser dado como verdadeiro até que seja absolutamente certo;
-
O assunto deve ter sua complexidade reduzida inicialmente, com a sua divisão em
pequenas partes;
-
Sempre se deve ir do simples para o complexo na resolução, buscando a relação
de uma pequena parte com as demais;
-
As investigações científicas devem ser completas e cuidadosas, com uma
avaliação adequada de resultados.
Mais
adiante, a Meteorologia deixou de ser assunto com base em julgamentos e pontos
de vista pessoais, e assumiu uma base matemática mais sofisticada, adotando o
método científico em sua estrutura e integrando o ramo da Física Aplicada. Com
o avanço nesta nova etapa, chegou-se a real forma em que se estrutura o Ciclo
Hidrológico, que pode ser dividido nas seguintes fases:
1)
Evapotranspiração;
2)
Precipitação;
3)
Retenção superficial, por intercepção vegetal (água nem chega a atingir o solo)
e por acumulação nas zonas de mais baixo relevo;
4)
Detenção superficial;
5)
Escoamento superficial ou subsuperficial;
6)
Infiltração;
7)
Percolação em lençóis aquíferos;
8)
Condensação.
Estas
fases ocorrem de maneira simultânea e não necessariamente igual em proporções,
sendo movidas diretamente por meio de energia advinda da luz solar. Porém é
mantido certo equilíbrio, já que o nível médio dos mares se mantém em valores
semelhantes ao longo do tempo.
A
água oceânica evapora, sendo transportada aos continentes pelo movimento das
massas de ar. Ocorrendo o resfriamento até o ponto de orvalho, o vapor se
condensa e forma nuvens ou neblina. Esse resfriamento ocorre já na ascensão do
vapor onde, com o decréscimo de pressão, ocorre um decréscimo de temperatura.
Em condições meteorológicas especiais, as gotas de vapor condensado unem-se e
caem na forma de precipitação.
Na
faixa de dois terços da água que cai por precipitação, o retorno ao ciclo
hidrológico ocorre na evaporação das superfícies de água, no solo e na
vegetação (transpiração). O outro um terço irá retornar ao ciclo quando
retornar aos oceanos, por caminhos superficiais, subsuperficiais e subterrâneos,
contando também com a ação da gravidade (que influi de maneira diferente da que
se pensava na formulação grega, ao invés de ir do oceano às montanhas, ocorre o
oposto).
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