Por que a fumaça de incêndios florestais deixa o céu alaranjado?

Nesta semana, cidades como Nova York, Chicago e Minneapolis, nos Estados Unidos, amanheceram sob um céu de tom alaranjado e ar denso de fumaça. O fenômeno é resultado dos mais de 800 incêndios florestais que atingem o Canadá, cuja fumaça atravessou a fronteira e cobriu boa parte do Meio-Oeste e do Nordeste americanos, derrubando a qualidade do ar a níveis considerados perigosos em diversas cidades.

Episódios como esse já se tornaram recorrentes nos últimos anos, tanto nos Estados Unidos quanto no Brasil, onde cidades do interior de São Paulo também já registraram tardes de céu alaranjado e sol avermelhado durante ondas de queimadas. Mas o que explica essa mudança de cor?

O espalhamento que colore o céu

A resposta está no mesmo princípio físico que explica por que o céu é azul em dias sem fumaça. Em condições normais, pequenas moléculas de ar espalham preferencialmente os comprimentos de onda mais curtos da luz solar, como o azul, fazendo com que essa cor predomine no céu, no chamado espalhamento Rayleigh. Quando há fumaça de incêndios na atmosfera, as partículas em suspensão são maiores que as moléculas de ar, o que muda o tipo de espalhamento para o conhecido como espalhamento de Mie. Partículas maiores dispersam a luz de forma mais uniforme entre as cores, mas bloqueiam com mais eficácia os comprimentos de onda curtos, como azul e violeta, deixando passar principalmente as ondas mais longas, como laranja e vermelho.

Por que o efeito é mais forte ao amanhecer e ao entardecer

Quando o sol está baixo no horizonte, sua luz percorre um trajeto mais longo pela atmosfera antes de chegar aos olhos de quem observa. Isso aumenta a quantidade de partículas de fumaça atravessadas pela luz e intensifica a filtragem das cores mais curtas, resultando em tons ainda mais vívidos de vermelho e laranja nos horários de nascer e pôr do sol.

Fumaça espessa pode deixar o céu cinza ou escuro

Nem toda fumaça produz o efeito alaranjado. Quando a concentração de partículas é muito alta, a luz que chega aos olhos passa a conter uma mistura mais uniforme de cores, o que faz o céu parecer cinza ou esbranquiçado em vez de colorido. Em casos extremos, a fumaça pode bloquear boa parte da luz solar e escurecer o céu quase por completo, como já ocorreu em São Paulo. Pesquisadores apontam que a fumaça carrega compostos orgânicos da queima de vegetação, conhecidos como carbono marrom, além de fuligem, que absorvem luz nas faixas mais curtas do espectro e contribuem para escurecer ainda mais o céu quando a fumaça se torna muito densa.

A curiosidade por trás da beleza aparente

Apesar do visual chamativo, o fenômeno funciona como um termômetro da qualidade do ar. As mesmas partículas responsáveis pela mudança de cor no céu costumam ser pequenas o bastante para penetrar nos pulmões, o que explica por que episódios de céu alaranjado costumam vir acompanhados de alertas de saúde pública, como o emitido nesta semana em Nova York. Ou seja, quanto mais bonito o pôr do sol durante uma onda de queimadas, maior tende a ser a quantidade de fumaça no ar.