A inserção da Astronomia na Ecologia
Qual a ponte
que une os conhecimentos das áreas de astronomia e ecologia?
Esta questão pode ser respondida de várias maneiras. Inicialmente
vamos refletir sobre o nome de algumas constelações: Escorpião,
Peixes, Leão, Touro, etc. As denominações para os
arranjos de estrelas seguem, em grande parte, o conhecimento dos povos
antigos sobre a fauna. Tamanha é a importância dos animais,
que a região do céu onde podem ser observados o Sol e os
planetas do Sistema Solar, é conhecida como "zodíaco",
ou ciclo de animais (do grego, zoo = animal + kyklos = ciclo).
Naturalmente as denominações atribuídas às
constelações tem por base aqueles elementos conhecidos pelas
civilizações que consolidaram o nosso conhecimento astronômico.
Em muitos casos são feitas referências a elementos humanos
ou culturais, como as constelações de Andrômeda
(do grego, andro = homem) e do Telescópio. As populações
tradicionais dos povos pré-colombianos também relacionam
animais da fauna nativa aos "desenhos" celestes. Os calendários
indígenas são geralmente mais complexo que o nosso, e as
várias fases do ciclo anual determinam precisamente as épocas
para plantio, caça, preparo dos artifícos para pesca e caça,
rituais, etc.
A Lua
e o Sol determinam o regime das marés, que por sua vez influencia
o comportamento de muitos organismos aquáticos e afeta direta e
indiretamente o ritmo da pesca artesanal. O ciclo de marés também
é responsável pela elevada produtividade biológica
das regiões estuarinas e dos manguezais.
O Sol é
a estrela mais próxima; sua distância em relação
à Terra varia entre 147 e 152 milhões de quilômetros.
Esta variação, no entanto é muito pequena para explicar
as oscilações climáticas que conhecemos no nosso planeta.
Muito mais importante é a inclinação entre o eixo
de rotação da Terra (eixo imaginário que passa
pelos polos) e a eclíptica (plano de translação
da Terra no sistema solar). A combinação entre esta inclinação,
o movimento de translação terrestre e a nossa posição
sobre o globo é um dos principais fatores que determina o regime
climático. O foto-período, que indica o período
de luz diário disponível para a fotossíntese vegetal
é igualmente explicado pela astronomia e é um dos fatores
ambientais mais importantes na determinação da dinâmica
de muitas espécies vegetais, interferindo diretamente na queda de
folhas e nos eventos de floração e frutificação.
Em regiões com relevo acidentado, a incidência de luz solar
direta pode ser reduzida em algumas horas durante o dia, como efeito direto
do sombreamento das encostas.
O relógio solar
Não
sabemos exatamente quando foi construído o primeiro relógio
solar. Sabe-se contudo que na China as observações
astronômicas datam, no mínimo, do século 23 aC. Em
muitas culturas, a sombra dos monumentos, das árvores e das pessoas
indicava as horas. Este tipo de observação é ainda
utilizado por muitos de nós, mesmo que intuitivamente. Há
vários modelos de relógio solar, cada um com suas propriedades
e a sua eficácia depende da sua localização na superfície
da Terra. Maiores informações poderão ser obtidas
nos
links ao final deste documento.
O relógio solar analemático
Não
existe um relógio solar universal. Se quisermos um relógio
preciso, devemos projetá-lo com base na nossa posição
geográfica. A figura ao lado mostra um relógio solar
analemático, que constitui um dos modelos mais precisos,
desde que seja projetado para a mesma localização onde será
utilizado. Este modelo tem uma escala de horas no formato
de elipse e uma escala do ciclo anual disposta verticalmente.
O relógio solar analemático apresenta algumas vantagens quando deseja-se abordar aspectos educacionais nas áreas de astronomia, ecologia e geografia:
- O relógio analemático permite saber as horas durante todo o ano, com erro mínimo. Dependendo da precisão dos cálculos e do cuidado na sua construção e posicionamento, os erros não superam 5 minutos;
- Também possibilita explorar conceitos relativos ao horário local e ao horário oficial (convenção baseada no fuso horário e outras adequações, como a adoção do horário de verão). Estes conceitos são especialmente úteis para a análise do distanciamento geográfico em relação à linha de fuso horário ou entre outras cidades.
- O modelo analemático permite identificar o solstício de inverno (dia mais curto do ano), que é indicado pela data na parte inferior da escala do ciclo anual; e o solstício de verão (dia mais longo do ano), que é indicado pela data na parte superior da escala do ciclo anual;
- Também pode ser analisada a nossa posição relativa à linha do equador e aos trópicos de capricórnio (para o hemisfério sul) e de cancer (para o hemisfério norte) . Um relógio projetado para a região intertropical (entre os trópicos de Cancer e Capricórnio) terá a escala do ciclo anual cruzando a escala das horas, exatamente às 12 horas. Para um relógio projetado para regiões ao norte do trópico de cancer ou ao sul do trópico de capricórnio, a escala do ciclo anual não cruzará a escala das horas.
- A compreensão sobre o funcionamento do relógio analemático auxilia a análise das possíveis implicações ecológicas e fitossociológicas do sombreamento de encostas, morros e vertentes. Este exercício também é útil quando deseja-se buscar a melhor distribuição de bancos numa praça, visando, por exemplo, uma maior incidência da luz solar no inverno e um maior sombreamento no verão, buscando atingir melhores condições de conforto térmico e lúmnico. A exploração das sombras e da iluminação solar também poderá ser útil quando deseja-se melhor posicionar janelas, plantas e aquecedores solares no projeto de uma residência.
