Números para entender a natureza

Pesquisas brasileiras colocam a matemática a serviço da compreensão dos desastres naturais. Secas, inundações e deslizamentos são alguns dos temas abordados.

 Quem estudou o clima apenas de forma superficial nos tempos de escola talvez tenha dificuldade de relacionar as disciplinas envolvidas, mas os especialistas em temas como este precisam de muita familiaridade com números. Afinal, é por meio de modelos numéricos que somos capazes de tentar prever fenômenos naturais desastrosos, incluindo secas, inundações, deslizamentos e muitos outros.

Tomemos como exemplo a situação de seca em São Paulo e a já famosa crise hídrica no Sistema Cantareira, responsável pelo abastecimento de água para a maior parte da região metropolitana paulista. O volume de água do sistema, cujo nível abaixo do esperado vem sendo anunciado há meses pela mídia, não depende apenas da quantidade de chuva da região: mesmo a água que cai em locais distantes pode contribuir hidrologicamente para a Cantareira, desde que esta esteja na mesma bacia hidrográfica e à montante do ponto de análise, isto é, localizada "acima" do ponto em que mediremos o nível da água – pois o líquido, por ação da gravidade, irá descer até lá.

Geoprocessamento é um recurso fundamental na pesquisa em desastres naturais, que envolve a coleta e análise de dados espaciais sobre uma determinada situação
No estudo de como ficará o abastecimento do Sistema Cantareira nos próximos meses, a matemática tem um papel de destaque, a começar pelo que chamamos de geoprocessamento, um recurso fundamental na pesquisa em desastres naturais, que envolve a coleta e análise de dados espaciais sobre uma determinada situação. Para representar esses dados em um computador, são utilizadas ferramentas da matemática, especialmente da geometria e álgebra de matrizes – desde operações simples, como interseção de linhas (rios) com polígonos (áreas urbanas), e também processos mais complexos, como a análise de mapas de altimetria (imagens de satélite que, no computador, são representadas por matrizes). O famoso cálculo diferencial e integral tem aplicações, por exemplo, na quantificação e representação de comprimentos, áreas e superfícies, e na resolução das equações que determinam o comportamento atmosférico e oceânico num futuro próximo.

Linguagem da natureza
 
A matemática pode ser considerada, em resumo, como a linguagem que usamos para entender a natureza e seus impactos sobre o homem
A matemática pode ser considerada, em resumo, como a linguagem que usamos para entender a natureza e seus impactos sobre o homem. Outro exemplo: no Brasil, os grandes desastres naturais são frutos do excesso ou da falta de chuva, e a matemática nos ajuda a compreender o comportamento da atmosfera, que rege esta dinâmica. Para estudá-la, podemos considerar a atmosfera como um “sistema dinâmico, não linear, caótico e complexo”, com diversos graus de interação com o oceano e a biosfera.

Trocando em miúdos, um sistema dinâmico é, basicamente, um conjunto de fatores que podem variar com o tempo. As conexões entre as diferentes regiões, ligadas pela atmosfera, relacionam, por exemplo, a crise hídrica da região sudeste com as intensas chuvas na região do oeste da Amazônia, que aumentaram o nível dos rios e provocaram, em 2014 e 2015, inundações nos estados do Acre e Rondônia.

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