Buscar

APOSTILA BIOCLIMATOLOGIA INTRODUÇÃO A BIOCLIMATOLOGIA

Prévia do material em texto

UNIVERSIDADE FEDERAL DO CEARÁ 
CENTRO DE CIÊNCIAS AGRÁRIAS 
DEPARTAMENTO DE ZOOTECNIA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
MATERIAL DIDÁTICO - BIOCLIMATOLOGIA ZOOTÉCNICA (AF0683) 
 
INTRODUÇÃO À BIOCLIMATOLOGIA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Prof. Dr. Pedro Henrique Watanabe 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
INTRODUÇÃO À BIOCLIMATOLOGIA 
 
 Vamos partir de uma primeira pergunta. Como está o tempo? Quando esta pergunta é 
feita, a resposta possivelmente deve ser em relação ao tempo meteorológico e não ao tempo 
cronológico. Assim, existe um confundimento a respeito do tempo meteorológico, quando as 
pessoas se referem a moça do tempo (apresentadora de telejornal que faz a previsão do tempo 
meteorológico) ou quando se pergunta como está o tempo. Obviamente não estamos nos 
referindo ao tempo cronológico, mas sim ao tempo meteorológico (o tempo está ensolarado ou 
chuvoso, por exemplo), embora exista uma relação direta entre eles. A relação se dá pelo fato da 
ciclicidade dos fenômenos, como o nascer e por do sol, ou ainda nos períodos mais chuvosos ou 
áridos. 
 Consequentemente isso gera um certo confundimento entre a meteorologia e a 
climatologia. A meteorologia é a ciência que estuda os fenômenos que ocorrem na atmosfera e as 
interações que ocorrem entre seu estado físico, químico e dinâmico e a superfície terrestre 
ocasionando os climas e as mudanças climáticas. A climatologia é um dos campos da 
meteorologia que estudo estatisticamente os fenômenos atmosféricos com o objetivo de 
caracterizar o clima (definido como “um tempo médio”, ou um conjunto de condições normais que 
dominam uma região durante um período de tempo longo) de acordo com sua localização 
geográfica, estação do ano, altitude, etc. 
 Assim, por definição, o clima é conhecido como o nome que se dá às condições 
atmosféricas que costumam ocorrer em um determinado lugar, compreendendo em um padrão 
dos diversos elementos atmosféricos que ocorrem na atmosfera da Terra. 
 Logo, se considerarmos a etimologia da palavra bioclimatologia, temos a formação da 
mesma a partir de três palavras gregas, sendo bio (vida), clima (inclinação do eixo da Terra) e 
logia (estudo). A introdução da palavra bio aos estudos climatológicos visa então analisar as 
interacções entre a biosfera e a atmosfera terrestre, tendo como escala temporal as estações do 
ano ou intervalos de tempo superiores. 
 Dessa forma, considerando que as populações não são mais nômades e que a partir da 
fixação dos produtores, estes deverão adequar ou condicionar a produção em função do clima da 
região, a bioclimatologia zootécnica tem como foco avaliar os efeitos decorrentes dos fatores 
climáticos sobre os animais de produção. Nesse sentido, observando que a pecuária mundial 
tende a intensificar e adensar as produções, os efeitos climáticos ou microclimáticos dentro das 
instalações também precisam ser avaliados, visto que a negligenciamento resulta em piores 
condições de bem-estar aos animais e consequentemente o subdesempenho dos mesmos. 
 
FATORES CLIMÁTICOS 
 Os fatores climáticos são de ordem astronômica, meteorológica e geográfica, que afetam 
os elementos climáticos (temperatura, umidade, precipitação, ventos, radiação, entre outros). 
Determinados fatores climáticos, como a latitude, altitude, distribuição da terra e da água e 
contornos continentais são fixos. Outros fatores, como correntes marítimas e vegetação, são 
dependentes intermediários entre fatores fixos e os elementos climáticos, o que inclusive resulta 
em efeito de difícil previsibilidade, como é o caso das chuvas na região semiárida do Brasil. 
 
FATORES DE ORDEM ASTRONÔMICA 
 A fase em que a Terra está mais próxima do Sol se chama periélio, e quando está mais 
afastada se chama afélio. Como sabemos, as estações do ano resultam do movimento da Terra 
ao redor do Sol. A Terra também está inclinada em relação ao plano do Sol em 23o27´, o que 
ocasiona diferentes ângulos de raios solares sobre a Terra. 
 Em todas as disciplinas onde é falado sobre a correta orientação de galpões e construções 
rurais, recomenda-se que os mesmos sejam construídos obedecendo o sentido leste-oeste, visto 
que dessa forma não há entrada de radiação solar ao longo do dia, considerando que em nossas 
condições de clima tropical, a temperatura do ar elevada pode resultar em estresse térmico aos 
animais. Em virtude da modificação da insolação resultante da movimentação do sol, acrescenta-
se que esta orientação deve obedecer essa orientação no verão, considerando o periélio. Como 
exceção, de acordo com CARVALHO FILHO et al. (2002), a recomendação para bezerreiros pode 
ser no sentido norte-sul, quando houver área disponível dentro das instalações. 
 
(...) Em abrigos exclusivos para sombreamento dos animais, onde não há 
limitação de espaço nas laterais para movimentação dos animais, a melhor 
orientação é a norte-sul. Desta forma, os animais se movimentam juntamente 
com o deslocamento da sombra do abrigo, permitindo maior exposição solar 
do piso, reduzindo a formação de lama e mantendo-o mais seco, além de 
usufruir do poder germicida da radiação solar na desinfecção do piso. 
(...)CARVALHO FILHO et al. (2002)1 
 
 Os solstícios e equinócios também são importantes para o manejo produtivo dos animais. 
O solstício ocorre quando os raios solares chegam a alcançar os limites máximos que podem 
alcançar verticalmente ao norte e ao sul do Equador. O solstício de inverno no hemisfério sul 
acontece no dia 21 de junho (solstício de verão no hemisfério norte). O solstício de verão, 22 de 
dezembro, assinala o começo do verão no hemisfério sul (solstício de inverno no hemisfério 
norte), sendo o dia mais longo e a noite mais curta. 
 Os equinócios correspondem ao dia 23 de setembro e 21 de março, quando o dia e a noite 
têm igual duração em todo o planeta. Com o equinócio de primavera (23 de setembro) começa a 
primavera no hemisfério sul e o outono no hemisfério norte; o equinócio de outono (21 de março) 
marca o início da outono no hemisfério sul e da primavera no hemisfério norte. 
 
FATORES DE ORDEM METEOROLÓGICA 
 As massas de ar são os principais fatores de ordem meteorológica de maior influência no 
clima de uma determinada região. Massa de ar é a totalidade da extensão do ar que tem 
propriedades quase uniformes. Essas massas adquirem qualidades ao estagnarem durante 
alguns dias na região nascente (deserto árido, oceano tropical, regiões polares, por exemplo), e 
quando abandonam sua nascente, levam suas qualidades para as regiões por onde se movem, 
embora elas podem ser moduladas durante o trânsito (perda de umidade em função de 
precipitação, por exempelo). 
 De acordo com a latitude da região nascente, uma massa de ar é descrita como equatorial, 
tropical, ártica ou polar. Existe também a classificação segundo a condição oceânica ou terrestre, 
sendo chamadas de marítima ou continental. 
 Na Figura 1 são mostradas as principais massas de ar de influência no clima do Brasil. 
 
 
 
Figura 1. Massas de ar de influência no Brasil. 
 
1
 Leia mais em http://sistemasdeproducao.cnptia.embrapa.br/FontesHTML/Leite/LeiteSemiArido/infra/instalacoes.html 
 
 
 Para as condições da região semiárida do Brasil, onde a importância da pluviosidade é 
marcante, observa-se também efeitos de outros elementos diretamente relacionados às massas 
de ar, sendo a principal delas a Zona de Convergência Intertropical (ZCIT). 
 
 (...) A Zona de Convergência Intertropical (ZCIT) pode ser definida como uma 
banda de nuvens que circunda a faixa equatorial do globo terrestre, formada 
principalmente pela confluência dos ventos alísios do hemisfério norte com os 
ventos alísios do hemisfério sul, em baixos níveis (o choque entre eles faz 
com que o ar quente e úmido ascenda e provoque a formação das nuvens), 
baixas pressões,altas temperaturas da superfície do mar, intensa atividade 
convectiva e precipitação. A ZCIT é o fator mais importante na determinação 
de quão abundante ou deficiente serão as chuvas no setor norte do Nordeste 
do Brasil. Normalmente ela migra sazonalmente de sua posição mais ao 
norte, aproximadamente 14oN em agosto-outubro para posições mais ao sul, 
aproximadamente 2 a 4oS entre fevereiro a abril. Esse deslocamento da ZCIT 
está relacionado aos padrões da Temperatura da Superfície do Mar (TSM) 
sobre essa bacia do oceano Atlântico Tropical, conforme já demonstrado em 
vários estudos. A ZCIT é mais significativa sobre os oceanos, e por isso, a 
Temperatura da Superfície do Mar (TSM) é um dos fatores determinantes na 
sua posição e intensidade. (...) FERREIRA e MELO, 20052 
 
FATORES DE ORDEM GEOGRÁFICA 
 Considerando as proporções de terra e água nos dois hemisférios, tem-se que no 
hemisfério norte há 39% de terra e 60,7% de água, enquanto no sul há 19,1% de terra e 89,9% 
de água. Dessa forma, por haver mais água no hemisfério sul que no norte, ocorre maior variação 
climática no norte do que no sul. 
 Embora vemos nos noticiários a possibilidade de inverno rigoroso, geada e até mesmo 
neve no sul do país, se compararmos a condição invernal no hemisfério norte veremos que há 
locais onde a temperatura chega ser inferior a -10o C. Da mesma forma, embora nosso verão e 
nossa temperatura média anual é elevada, o verão em muitas localidades no hemisfério norte 
apresenta temperatura superior a 40o C. 
 Essa diferença pode ser explicada pela continentalidade e maritimidade, como fatores 
geográficos importantes para a clima. Assim, pela maior proporção de água no hemisfério sul, a 
água retém calor por mais tempo que o solo, a temperatura das regiões litorâneas se mantém 
praticamente constante, pois de dia enquanto ainda está quente, a água absorve o calor do sol e, 
à noite, quando deveria estar frio, a irradiação lenta do calor absorvido pela massa de água faz 
com que o ar em torno se aqueça, mantendo a temperatura. 
 Por outro lado, quanto maior a extensão de terra e mais distante do litoral (ou mais no 
interior dos continentes), maior é a amplitude térmica de determinada região devido à rapidez 
com que o solo irradia calor e baixa capacidade de absorção, os invernos são mais rigorosos e a 
diferença de temperatura entre o dia e a noite também é grande. 
 
ELEMENTOS CLIMÁTICOS 
 Os elementos climáticos são as grandezas atmosféricas que podem ser medidas ou 
instantaneamente mensuradas. São os elementos atmosféricos que variam no tempo e no 
espaço e que se configuram como o atributo básico para se definir o clima da região, e conforme 
dito anteriormente, são decorrentes dos fatores climáticos. Os principais elementos climáticos 
com efeito direto sobre a produção animal são temperatura, umidade do ar, precipitação, ventos e 
radiação solar. 
 
TEMPERATURA DO AR 
 A temperatura do ar é a mensuração do calor na atmosfera, sendo caracterizada como o 
elemento climático de maior importância, pois seu efeito direto sobre a produção animal é 
 
2
 Leia mais em http://ojs.c3sl.ufpr.br/ojs/index.php/revistaabclima/article/viewFile/25215/16909 
marcante, principalmente em função do estresse térmico. Como muitas vezes há a importação de 
raças e linhagens adaptadas as condições de baixa temperatura, ou pelo menos inferiores às 
condições de temperatura do Brasil, o estresse térmico advindo das altas temperaturas sobre os 
animais resulta em subdesempenho, efeitos anoréticos, maior consumo de água e 
consequentemente maior excreção de água, além de problemas relacionados à reprodução. 
 Um dos exemplos dos problemas relacionados à alta temperatura sobre suínos em 
terminação é o menor desempenho dos animais quando a temperatura ambiente se encontra 
acima de 24o C, resultando em menor consumo de ração e menor ganho de peso. Na avicultura, 
também se observa este efeito quando a temperatura atinge acima de 28o C, observando menor 
consumo de ração e maior consumo de água, com consequente maior teor de umidade nas 
excretas, levando a maior incidência de calos e outros desvios na carcaça dos animais. Além 
disso, pelo umidade das excretas, a possibilidade de desenvolvimento de bactérias patogênicas 
também é maior, novamente relacionado a temperatura elevada favorável aos microrganismos. 
 
UMIDADE DO AR 
 Umidade do ar é a quantidade de água em sua forma gasosa presente na atmosfera, 
sendo comumente mensurada como umidade relativa do ar, sendo relativa pois está relacionada 
a temperatura do ar. Nas condições tropicais predominantes no Brasil, a umidade relativa do ar é 
elevada, o que resulta em situações que podem agravar os mecanismos de troca de calor do 
animal. 
 Conforme falado em aula, o clima amazônico é bem característico por apresentar elevada 
temperatura do ar e umidade relativa, resultando em sensação térmica de temperatura acima da 
temperatura ambiente, visto que, pela umidade relativa do ar apresentar-se próxima da saturação, 
o vapor tende a condensação na pele e não à evaporação. 
 A região Centro-oeste do Brasil, entretanto, apresenta condição diferente a da Amazônia, 
por haver maior ação de massa de ar fria e seca durante o inverno, resultando em período de 
umidade relativa do ar próximo a 15%, sendo também uma condição adversa aos animais, 
inclusive ao homem. 
 Já a região Nordeste apresenta um clima quente porém pela ação de massas de ar 
úmidas, observa-se que a umidade relativa do ar encontra-se próxima de 70%. Levando em 
consideração a temperatura ambiente, a adoção de medidas visando a termólise evaporativa 
pode ser possível. 
 
PRECIPITAÇÃO 
 As chuvas apresentam efeito direto sobre a produção de animais ruminantes e não-
ruminantes. Para animais não-ruminantes, a produção de grãos que irão compor a alimentação 
de aves e suínos e estritamente dependente das chuvas que incidem sobre as regiões 
produtoras. No Brasil, temos a produção de milho em duas épocas distintas, caracterizadas pelo 
milho safra, colhido até março, e o milho safrinha, colhido até julho. Se considerarmos a condição 
climática como fator de efeito sobre a qualidade do grão, o milho safrinha geralmente apresenta 
menor influência de micotoxinas, devido a menor incidência de chuvas no período de colheita. 
 Em relação a produção de animais ruminantes, considerando que ainda grande parte da 
produção destes animais é feita sob pastejo, as chuvas que resultam no bom desenvolvimento da 
pastagem a partir de outubro são imprescindíveis para a viabilidade da criação destes animais. 
Um exemplo disso é que muitas vezes na produção de bovinos a pasto, a ausência de período de 
monta com base na pluviosidade anual, resulta em maior número de dias não produtivos. 
 
VENTOS 
 Embora a incidência de ventos com velocidade acima de 10m/s não seja usual no Brasil, 
observa-se a importância do mesmo na produção animal, principalmente na ventilação dos 
galpões e renovação do ar. Sendo a ventilação natural uma forma de troca de calor entre o 
animal e o ambiente, a importância reside no baixo custo e no efeito de promover as trocas de 
calor por convecção. Além disso, a renovação do ar saturado de gases nocivos como amônia, 
bem como a retirada da umidade decorrente da evaporação da água presente nos dejetos, é 
também uma importante ação dos ventos dentro das instalações. 
 Além disso, os ventos são importantes por uma sensação térmica de menor temperatura, 
principalmente quando acima de 2m/s (Quadro 1). 
 
Quadro 1. Temperatura correspondente (sensação térmica) em função da velocidade do vento 
 
 
RADIAÇÃO SOLAR 
 A radiação pode ser definida como todo a energia recebido pela atmosfera, a maior parte 
advinda do sol, mas que também recebe a influência dos seres vivos e dos elementos naturais e 
artificiais que refletemo calor já existente. Nesse sentido, a radiação solar manifesta-se em maior 
magnitude, em função da temperatura do Sol e contribuição das radiação sob a forma de ondas 
curtas do mesmo, contribuindo com fenômenos fotossintéticos e fotossensíveis. 
 Na produção animal, os efeitos principais da radiação solar são o aumento da temperatura. 
No entanto, a luminosidade ou fotoperíodo também tem efeito direto principalmente sobre a 
reprodução dos animais. Exemplos desse efeito estão na estacionalidade estral de ovinos, 
equinos e aves. De acordo com OTTO DE SÁ (2002), ovinos são animais cuja atividade sexual se 
manifesta após o solstício de verão, ou seja, quando os dias se tornam mais curtos. ROMANO et 
al. (1998) afirmaram que o fator determinante no comportamento reprodutivo em éguas é a 
duração do período de luz/dia, sendo reduzida nos meses de inverno. Já em relação às aves, um 
fotoperíodo inferior a 11 horas de luz resulta em menor postura de ovos, sendo observado assim 
que em determinadas latitudes, durante o outono e inverno a produção de ovos deve ser 
incentivado a partir do fornecimento de luz artificial. Por sua vez, o aumento no fotoperíodo 
resulta em incentivo para produção, o que acontece a partir da primavera. 
 A radiação solar também é importante na apicultura, sendo estímulo para atividade das 
abelhas campeiras e para manutenção da temperatura dentro da colmeia. 
 A bioclimatologia também visa avaliar a adaptabilidade de animais em relação a radiação, 
sendo notado que bovinos que apresentam pelame claro e pele escura são mais adaptados as 
condições observadas nos trópicos. É o caso de raças de bovinos como Nelore e Brahman, cuja 
coloração predominante dos pelos é branca e a pele é escura devido a produção de melanina, 
sendo importante na proteção contra melanomas. 
 
CLASSIFICAÇÃO CLIMÁTICA DO BRASIL 
 A classificação do clima é baseado em controladores do clima, definido anteriormente 
como a latitude, os oceanos e a latitude. A classificação climática simplificada do Brasil, de 
acordo com o IBGE (2005) apresenta os seguintes domínios: Tropical Brasil central; Tropical 
nordeste oriental; Tropical zona equatorial; Temperado; Equatorial (Figuras 2). 
 
 
Figura 2. Classificação climática do Brasil e regime de chuvas. 
 
EQUATORIAL 
 Também conhecido como clima equatorial úmido da convergência dos ventos alísios, é o 
tipo climático que envolve praticamente toda a faixa da Amazônia localizada no Brasil, sendo 
basicamente controlado pela massa de ar Equatorial Continental. Os ventos alíseos, nesse caso, 
são aqueles que sopram das áreas de média latitude (tanto no norte quanto no sul) para a linha 
do equador. 
 Em função da grande quantidade de umidade emitida pela floresta através do processo de 
evapotranspiração, as amplitudes térmicas são baixas, haja vista que a maior presença de água 
no ar ajuda a conservar as temperaturas. Por isso, as médias térmicas mensais ao longo do ano 
variam entre 24 e 27ºC. As chuvas são constantes, do tipo de convecção, pois o ar úmido e 
quente eleva-se e condensa-se diante das temperaturas menores das áreas mais elevadas da 
atmosfera. Por isso, as médias pluviométricas permanecem com valores elevados, entre 1500 
mm e 2500 mm por ano. 
 
 
TROPICAL ZONA EQUATORIAL 
 Esse tipo climático, corretamente denominado por clima tropical tendendo a seco pela 
irregularidade de ação das massas de ar, concentra-se em uma estreita área da região Nordeste, 
mais precisamente no sertão nordestino. Como o próprio nome indica, trata-se de um tipo 
climático quente e seco, quase árido (por isso a nomenclatura “semiárido”), com médias 
pluviométricas anuais não maiores do que 1000 mm, concentradas em poucos meses do ano. 
Na maior parte do ano, predomina a influência da massa Equatorial atlântica que, apesar de ser 
oriunda do oceano, alcança essa região com pouca umidade, em função dos obstáculos 
oferecidos pelo relevo. Da mesma forma acontece com as outras massas de ar, que encontram 
obstáculos e têm dificuldade de chegar a essa localidade, sobretudo por se tratar de uma área de 
depressão relativa interplanáltica. 
 
TROPICAL NORDESTE ORIENTAL 
 Como o próprio nome indica, é a faixa climática que se estende ao longo do litoral 
brasileiro, entre os estados do Rio Grande do Norte ao sul da Bahia. É um clima quente e úmido, 
semelhante ao da Amazônia, porém com uma amplitude térmica maior. Na maior parte do ano, 
predomina a influência da massa Tropical Atlântica, enquanto, no inverno, a massa polar atlântica 
avança e provoca a diminuição rápida das temperaturas, sobretudo nas faixas mais ao sul. 
 Essa dinâmica explica a existência de duas principais estações, uma quente e muito úmida 
e outra fria e relativamente úmida. Nessa região, há formas de relevo que barram a umidade dos 
ventos que circulam nos sentidos leste-oeste e norte-sul, provocando a ocorrência de chuvas 
orográficas e propiciando que o interior do país receba menos umidade ao longo do ano. As 
médias de pluviosidade variam entre 1500 e 2000 mm por ano. 
 
TROPICAL BRASIL CENTRAL 
 Também chamado de clima tropical alternadamente seco e úmido, esse tipo climático 
ocupa a maior área do país, envolvendo quase toda a região Centro-Oeste, o Centro-Sul do 
Tocantins, algumas faixas da região Nordeste e também partes do Sudeste brasileiro. É 
conhecido por apresentar duas estações bem definidas ao longo do ano: uma quente e chuvosa e 
outra fria e seca. 
 Esse comportamento da atmosfera nessa região explica-se pelo fato de que, durante a 
estação mais quente, predomina a influência da massa Equatorial Continental, advinda do norte 
do país. Já durante a estação mais fria, essa massa de ar recua e passa a predominar a massa 
Tropical Atlântica, advinda do litoral e que chega ao interior do país praticamente sem umidade, 
em razão da influência da continentalidade. Anualmente, as médias térmicas variam entre 20ºC e 
28ºC, com um índice de chuvas em torno de 1500 mm por ano. 
 
TEMPERADO 
 Abrange a porção sul do país, com um clima úmido e mais frio do que os demais. A massar 
de ar predominante é a Tropical Atlântica, com influência de massas polares durante o inverno, 
de modo que o encontro dessa frente polar com frentes quentes provoca as chamadas chuvas 
frontais. Nessa faixa climática, as chuvas são constantes e bem distribuídas ao longo do ano, 
existindo secas apenas em casos de anomalias climáticas eventuais. O índice médio de 
pluviosidade anual gira em torno de 1500 mm e as temperaturas médias variam entre 18 e 22ºC 
mensais. 
 
LITERATURA CONSULTADA3 
 
BACCARI JÚNIOR, F. Métodos e técnicas de avaliação da adaptabilidade dos animais às 
condições tropicais. In: SIMPÓSIO INTERNACIONAL DE BIOCLIMATOLOGIA ANIMAL NOS 
TRÓPICOS: PEQUENOS E GRANDES RUMINANTES, 1., 1990, Sobral-CE. Anais... Sobral: 
EMBRAPA-CNPC, 1990. p. 9-17. 
 
3
ATENÇÃO: este material tem como uso único e exclusivo para fixação do conteúdo apresentado em aula da disciplina Bioclimatologia Zootécnica 
(AF0683) do curso de graduação em Zootecnia da Universidade Federal do Ceará. Os trabalhos não referenciados podem ser encontrados a partir 
da literatura consultada e dos links utilizados para confecção deste. 
MEDEIROS, L.F.D.; VIEIRA, D.H. Bioclimatologia animal. 1997. Disponível em: 
http://levy.blog.br/arquivos/aula-fesurv/downs-86-0.pdf. Acesso em 05 de outubro de 2014. 
MULLER, P.B. Bioclimatologia aplicada aos animais domésticos. Porto Alegre: Sulina, 1982. 
158p. 
SILVA, R.G. Introdução à bioclimatologia animal. São Paulo: Nobel, 2000. 286p.

Continue navegando