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Em agosto de 2022, moradores da Catalunha foram surpreendidos por uma chuva de projéteis de gelo incomumente grandes que bombardeou o nordeste da Espanhacausando lesões físicas a dezenas de pessoas e danos materiais generalizados.
Amostras coletadas após o incidente, reconhecido como o evento mais grave envolvendo uma supercélula portadora de granizo já registrado na região, estão agora oferecendo pistas para a compreensão de como pode ocorrer a formação de granizo de tal magnitude extrema.
As descobertas, detalhadas em um novo estudo publicado em Fronteiras na Ciência Ambientalrevela o notável primeiro exame bem-sucedido da estrutura interna do granizo sem sua destruição, obtido por meio de análise de tomografia computadorizada (TC) de última geração.
A análise dos investigadores revelou imagens 3D de alta resolução das enormes pedras de granizo, fornecendo informações sem precedentes sobre o seu processo de formação.
Projéteis de queda gelada da natureza
O granizo resulta de condições atmosféricas em que as gotas de chuva são transportadas para cima, para as camadas superiores extremamente frias de uma tempestade, permitindo-lhes congelar e acumular camadas adicionais de gelo. À medida que crescem com a adição de mais formação de gelo no seu exterior, estas gotículas congeladas eventualmente sucumbem aos efeitos da gravidade, que as traz de volta à Terra.
O início repentino da formação de granizo pode apresentar vários perigos potenciais, desde a destruição de propriedades até riscos de segurança e até ferimentos físicos. Apesar dos processos bem conhecidos que levam à sua formação, no passado, os cientistas que procuravam uma compreensão mais profunda da dinâmica da geração de granizo eram obrigados a quebrar estes objetos congelados para estudar a sua estrutura interna. Fazer isso naturalmente impõe limitações às tentativas de desvendar insights mais profundos sobre as forças da natureza que dão origem à sua formação.
Isto é, até agora. Pesquisadores do Serviço Meteorológico da Catalunha e do Departamento de Geografia da Universidade de Barcelona, Espanha, relatam agora o primeiro estudo conhecido do interior de pedras de granizo inteiras preservadas usando uma nova abordagem de tomografia computadorizada.
“Mostramos que a técnica de tomografia computadorizada permite observar a estrutura interna do granizo sem quebrar as amostras”, disse Carme Farnell Barqué, pesquisadora principal do Serviço Meteorológico da Catalunha, em comunicado.
“É a primeira vez que temos uma observação direta de toda a estrutura interna das pedras de granizo, o que pode fornecer pistas para melhorar a previsão da formação de granizo”, disse Farnell Barqué.
Após a tempestade de dois verões atrás, Farnell Barqué e seus colegas refizeram o caminho da tempestade coletando relatos de testemunhas oculares de sua chegada. Durante as suas investigações, os cientistas também conseguiram recolher amostras das enormes pedras de granizo – algumas das maiores actualmente conhecidas – que os catalães locais tinham preservado nos seus congeladores.
Empregando recursos de tomografia computadorizada, Farnell Barqué e a equipe de pesquisa produziram 512 “fatias” internas de cada pedra geradas por computador, revelando camadas e núcleos distintos.
“Queríamos usar uma técnica que fornecesse mais informações sobre as camadas internas das pedras de granizo, mas sem quebrar as amostras”, disse o pesquisador sênior Prof. Xavier Úbeda, da Universidade de Barcelona.
Porém, o nível de sucesso alcançado pela investigação da equipe os surpreendeu, assim como o que descobriram dentro das pedras de granizo gigantes.
“Não esperávamos obter imagens tão nítidas como conseguimos”, disse Úbeda.
Descobertas surpreendentes em pedras de granizo gigantes
Entre as características únicas reveladas nas varreduras da equipe estavam eixos internos irregulares, que apareciam mesmo quando as pedras de granizo tinham aparência externa esférica. Algumas das amostras também revelaram um núcleo interno de gelo localizado a uma distância significativa do centro geométrico real das pedras de granizo, o que aponta para processos de crescimento desiguais.
A equipe também descobriu evidências de que diferentes camadas de gelo apresentavam densidades diferentes, com porções mais espessas de granizo provavelmente se formando no lado voltado para baixo durante a descida.
“Até agora, acreditava-se que granizo muito grande só poderia ter formatos irregulares”, explicou Barqué. “No entanto, observamos que as formas externas e internas podem diferir significativamente.”
O Dr. Tomeu Rigo Ribas, do Serviço Meteorológico da Catalunha e um dos coautores do novo artigo, destacou a importância destas descobertas, observando que algumas das pedras de granizo parecem ter crescido de diversas maneiras, às vezes mostrando regiões de crescimento em mais do que uma ou duas direções.
“Mostramos que o embrião pode ficar longe do centro”, disse Ribas. “Este fato implica que as pedras podem crescer de forma heterogênea em três direções.”
Embora os estudos recentes da equipa sobre as enormes pedras de granizo catalãs ofereçam novos conhecimentos sem precedentes sobre a formação destes pedaços potencialmente perigosos de queda de gelo, os métodos de tomografia computadorizada que utilizaram ainda apresentam alguns desafios. Entre estes estão os elevados custos associados aos exames e a sua tendência ocasional de produzir anomalias de imagem.
Ainda assim, a equipe acredita que suas descobertas oferecem novos insights significativos sobre a formação de granizo, especialmente porque eventos climáticos extremos tornam-se mais frequentes e potencialmente destrutivo.
“Esperamos que nosso trabalho possa fornecer novas informações que possam ajudar a mitigar os danos à sociedade”, disse Farnell Barqué.
A equipe detalhou suas descobertas em um novo jornal“Estrutura interna do granizo gigante num evento catastrófico na Catalunha (NE da Península Ibérica)”, publicado em Fronteiras na Ciência Ambiental.
Micah Hanks é o editor-chefe e cofundador do The Debrief. Ele pode ser contatado por e-mail em micah@thedebrief.org. Acompanhe seu trabalho em micahhanks.com e em X: @MicahHanks.
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