Inovação na Poda de Árvores Urbanas
Um grupo de pesquisadores da Universidade de São Paulo (USP) desenvolveu um software inovador que oferece diretrizes precisas para a poda de árvores em áreas urbanas, com o intuito de minimizar o risco de quedas. Diante do aumento na frequência e severidade de eventos climáticos, como tempestades, grandes cidades têm observado um crescimento alarmante no número de árvores derrubadas, resultando em perdas econômicas significativas e até em fatalidades.
Na cidade de São Paulo, por exemplo, a prefeitura registrou 330 quedas de árvores em apenas um dia desse mês (12 de março) após fortes chuvas, com um incidente trágico envolvendo um carro que foi atingido, resultando na morte do motorista. Anualmente, a cidade enfrenta em média cerca de 2 mil quedas de árvores urbanas, sem contar as ocorrências em parques públicos e áreas ambientalmente protegidas.
Os cientistas envolvidos no projeto explicam que o primeiro passo consiste em realizar um escaneamento das árvores usando tecnologia a laser, que captura imagens tridimensionais em diferentes pontos. Essas imagens são então integradas em um modelo computacional. Para desenvolver a modelagem, a equipe criou um software que resultou em um “algoritmo de poda”, cujo objetivo é manter a estrutura equilibrada das árvores.
O projeto é uma colaboração entre o Instituto de Estudos Avançados (IEA-USP), o Instituto de Biociências (IB-USP) e a Escola Politécnica (Poli-USP), dentro do Centro de Pesquisa e Inovação em Gases de Efeito (RCGI). Este centro é um esforço em engenharia que conta com financiamento da FAPESP e Shell, além de outras empresas, com foco em pesquisas avançadas em bioenergia, agricultura e ciências ambientais, buscando atenuar os efeitos das mudanças climáticas.
“As árvores, assim como outras formas naturais, possuem estruturas que são otimizadas e utilizam apenas os materiais essenciais em sua construção física. Uma poda inadequada pode causar fraquezas nessa estrutura. Com o software que desenvolvemos, temos a capacidade de avaliar as deformações, incluindo a deflexão das árvores devido a ventos. Isso nos permite realizar diagnósticos que orientam a poda de forma mais precisa”, relata Emílio Carlos Nelli Silva, professor do Departamento de Engenharia Mecatrônica e Sistemas Mecânicos da USP e vice-diretor científico do RCGI.
No início das análises, realizadas no campus da USP, os pesquisadores efetuaram uma poda de até 20% da copa com base no algoritmo, conseguindo preservar o equilíbrio da árvore. Em outro teste, com um corte diferente, ocorreram aumentos nos pontos de fraqueza, que poderiam levar a uma maior probabilidade de quedas.
A poda em áreas urbanas geralmente ocorre dentro de um plano de manejo ambiental criado pelos municípios, visando adaptar a estrutura das árvores ao ambiente urbano e, ao mesmo tempo, garantir a saúde das árvores, mantendo sua resiliência e equilíbrio. A decisão sobre como realizar a poda em cada árvore é tomada por profissionais qualificados, com um limite de até 30% da copa.
“A precisão que conseguimos com o escaneamento e o algoritmo é uma capacidade que o ser humano não tem para realizar uma poda tão exata. Embora ainda não tenhamos estimado o percentual de quedas de árvores que o software consegue evitar com essa poda mais precisa, isso deve ocorrer em um futuro próximo”, afirma Marcos Buckeridge, professor do Departamento de Botânica do IB-USP e vice-diretor do IEA.
Ele complementa: “Essa ferramenta é resultado de uma continuidade de estudos, agora envolvendo a equipe de engenharia. O próximo passo será aproximar-se da meteorologia para analisar a velocidade e a direção do vento durante tempestades, o que nos permitirá identificar as áreas mais vulneráveis da copa e se a árvore está situada em locais de maior canalização de vento. Dessa forma, nós poderemos aprimorar a poda e evitar o plantio em locais com ventos mais intensos.”
Uma pesquisa publicada no ano anterior indicou que podas drásticas, aliadas à condição da madeira e ao estrangulamento das raízes pelas calçadas, podem servir como indicativos de possíveis quedas de árvores em áreas urbanas.
Os principais fatores relacionados à queda de árvores em ambientes urbanos incluem a altura dos edifícios nas proximidades, a idade do bairro, a largura das calçadas e a estatura das árvores. Com a verticalização, as árvores são expostas a condições desfavoráveis, como as que ocorrem nos chamados “cânions urbanos”, que são fileiras contínuas de prédios altos que modificam a velocidade do vento, a dispersão da poluição e os padrões de iluminação, além de influenciar o microclima, contribuindo para a queda prematura das árvores.
“Arquitetura” da Árvore
Através da modelagem gerada pelas imagens obtidas com o equipamento a laser, é possível desenvolver uma sorte de “arquitetura” das árvores, um esforço que contou com a colaboração do professor Marcelo Zuffo da USP, um dos pesquisadores envolvidos no projeto “CID-SP EMERGÊNCIAS: Centro de Inteligência de Dados em Saúde Pública”, apoiado pela FAPESP mediante o programa Centros de Ciência para o Desenvolvimento (CCD-SP).
Nesta etapa inicial, as análises se concentraram na copa das árvores. A equipe almeja agora incluir informações sobre as raízes. “Essa metodologia abre uma nova perspectiva, permitindo simulações computacionais personalizadas para cada espécie e integrando novos tipos de dados. O método é escalável, podendo mapear toda a arborização de uma cidade inteira”, afirma Nelli Silva.
De acordo com Buckeridge, diversas prefeituras, incluindo a de São Paulo, já manifestaram interesse em conhecer o software para viabilizar seu uso na gestão das árvores urbanas. “Estamos unindo ciência e desenvolvimento tecnológico para enfrentar as mudanças climáticas. Nos esforçamos para aumentar a eficiência do software e reduzir seus custos. Isso abre oportunidades para startups que queiram colaborar com esse serviço. Ter um maior número de árvores é fundamental para aumentar a resiliência das cidades frente às mudanças climáticas”, conclui o vice-diretor do IEA, que faz parte do Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia (INCT) do Bioetanol, com financiamento da FAPESP e do Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq).
A Secretaria do Verde e do Meio Ambiente (SVMA) da Prefeitura de São Paulo, quando consultada sobre o assunto, comunicou que está “em discussões para conhecer as funcionalidades do software e avaliar sua aplicabilidade nos serviços de manejo de árvores da cidade”, dentro do compromisso com a implementação de tecnologias que melhorem a gestão ambiental.
A SVMA também expressou a intenção de analisar como a ferramenta pode contribuir para a poda preventiva e a redução do risco de quedas, que se tornam ainda mais pertinentes durante tempestades severas.
