Pesquisadores da Universidade de São Paulo (USP) uniram biologia e engenharia para testar uma nova abordagem na prevenção de quedas de árvores em áreas urbanas. Pela primeira vez, a ferramenta LiDAR (técnica de detecção e alcance por luz) foi aplicada para mapear a saúde estrutural de espécimes vegetais e aprimorar as técnicas de poda, com foco na redução de acidentes causados por ventos fortes.
O método consiste no uso de um sensor a laser que gera uma “nuvem de pontos”, criando um modelo digital tridimensional composto por milhões de coordenadas espaciais. Essa réplica virtual reproduz com exatidão a arquitetura da planta no ambiente computacional.
A partir desse molde digital, a equipe aplicou um algoritmo fundamentado em otimização topológica. A ferramenta simula o impacto de rajadas de vento no modelo 3D para apontar os pontos de maior fragilidade mecânica da planta. Com isso, o sistema calcula os locais exatos onde os galhos devem ser cortados, permitindo que a árvore redistribua suas tensões internas e ganhe estabilidade.
O desafio da queda de árvores é recorrente em centros urbanos. Em episódios de temporais com ventos acima de 90 km/h na capital paulista e região metropolitana, milhares de chamados de emergência são registrados, acompanhados de interrupções generalizadas no fornecimento de energia elétrica e ocorrências com feridos. Especialistas apontam que podas incorretas, somadas ao efeito de corredores de vento entre edifícios, aumentam a vulnerabilidade das plantas.
Metodologia e simulações
Os testes iniciais foram realizados em uma tipuana localizada no campus do Butantã, na capital paulista. O equipamento de escaneamento foi posicionado em tripés ao redor da árvore para capturar diferentes ângulos, gerando uma estrutura com 30 milhões de pontos. As folhas foram removidas da imagem digital, isolando o tronco e os galhos principais para as simulações de ventos vindos de várias direções.
O processo utiliza simulações de elementos finitos (FEM), metodologia computacional que avalia como estruturas respondem a estresses físicos. Os resultados indicaram que podas assimétricas mal planejadas podem acentuar a fragilidade da planta frente a ventos intensos. Embora o escaneamento detalhado de uma única árvore exija cerca de 40 minutos, a prova de conceito demonstrou a viabilidade matemática de integrar o sensoriamento a laser ao manejo arbóreo.
Atualmente, a prefeitura municipal utiliza a tecnologia LiDAR para catalogar o inventário de centenas de milhares de árvores nas ruas da cidade, embora o recurso ainda não seja empregado diretamente para orientar os cortes. Os pesquisadores ressaltam que o objetivo não é substituir o trabalho humano, mas fornecer suporte técnico para tornar o manejo mais eficiente e seguro.
Novas frentes de estudo
Além da estrutura aérea, os cientistas buscam integrar dados sobre o sistema radicular, fator presente em uma parcela significativa das quedas. Para isso, o grupo avalia o uso de georradares capazes de mapear as raízes subterrâneas sem danificar o solo. Outros fatores, como a variação da umidade e a contração da madeira conforme a temperatura, também entram no escopo de futuras etapas da pesquisa para refinar os modelos preditivos.
Em paralelo, experimentos adicionais são conduzidos em outras vias do campus universitário para identificar árvores ocas ou afetadas por fungos patogênicos, combinando o sensoriamento a laser com equipamentos de ultrassom e penetrômetros. O objetivo a longo prazo é desenvolver protocolos integrados de diagnóstico e ferramentas computacionais acessíveis que auxiliem na gestão da arborização urbana e na preservação da segurança pública.
Fonte:: poder360.com.br
