Foto: Rafaela Redin-PMPA
A queda de árvores é um dos problemas mais crônicos e perigosos que as grandes metrópoles enfrentam durante o período de chuvas e tempestades. Em busca de uma solução definitiva, pesquisadores da Universidade de São Paulo (USP) uniram a biologia e a engenharia para criar um sistema inovador: uma tecnologia que utiliza sensores de laser (LiDAR) e algoritmos de otimização para guiar podas preventivas ultraprecisas, reduzindo drasticamente o risco de quedas.
O projeto — fruto de uma parceria entre o Instituto de Biociências (IB) e a Escola Politécnica (Poli) da USP — já começou a ser testado na capital paulista e teve seus detalhes publicados recentemente na renomada revista científica Trees.
Do guardanapo ao algoritmo: como nasceu a ideia
O que parece uma solução de ficção científica nasceu, na verdade, de um almoço despretensioso em um restaurante paulistano. O biólogo Marcos Silveira Buckeridge (IB-USP) e o engenheiro mecânico Emílio Carlos Nelli Silva (Poli-USP) conversavam em frente a uma grande árvore quando perceberam que podiam cruzar suas áreas de especialidade.
O objetivo ficou claro: criar uma ferramenta computacional capaz de avaliar o equilíbrio biomecânico de uma árvore e simular o impacto do vento antes mesmo que o primeiro galho fosse cortado.
“O trabalho integra escaneamento a laser (LiDAR), modelagem computacional e algoritmos de otimização estrutural para avaliar o equilíbrio biomecânico das árvores antes e depois da poda”, explica o professor Buckeridge.
O Alvo: A Tipuana paulistana
Para validar o sistema, os cientistas escolheram a tipuana (Tipuana tipu), uma das espécies mais abundantes na arborização de São Paulo. Embora seja uma árvore extremamente resistente à poluição e ao calor, seu crescimento vigoroso e copa ampla exigem cuidados constantes.
O grande problema atual é que a poda convencional, quando feita sem critérios técnicos profundos, pode ser o “estopim” para acidentes. Cortar os galhos errados altera a distribuição de peso e a simetria da copa, criando pontos de vulnerabilidade que não resistem a ventos fortes.
Como o sistema funciona na prática?
O processo de “check-up” da árvore se divide em três etapas principais:
- O Escaneamento (LiDAR): Um dispositivo emite milhares de pulsos de laser por segundo em direção à árvore. A velocidade com que a luz bate e volta gera uma “nuvem de pontos” tridimensional detalhada.
- Gêmeo Digital: O computador transforma essa nuvem em um modelo 3D idêntico à árvore real, mapeando o volume do tronco, a inclinação e a distribuição de cada galho.
- Simulação de Tempestades: Algoritmos matemáticos aplicam “forças de vento digitais” no modelo para identificar quais regiões estão sob maior estresse mecânico.
Com o diagnóstico em mãos, o software atua como um sistema de suporte à decisão para as subprefeituras e concessionárias de energia. Ele indica exatamente quais galhos devem ser removidos para aliviar o peso, mantendo a árvore perfeitamente equilibrada e segura.
O Futuro: Escaneamento em massa em São Paulo
Para que a tecnologia ganhe as ruas de forma massiva, o próximo passo é automatizar o processamento dos dados e expandir os testes para outras espécies de árvores.
A boa notícia é que o momento é perfeito: São Paulo já conta com um projeto piloto que está realizando o escaneamento digital de todas as árvores de suas vias públicas. A nova ferramenta da USP chega para dar inteligência a esse banco de dados.
O estudo interdisciplinar contou com a colaboração dos pesquisadores Luís Otávio T. M. Guedes de Souza, Fernanda Mendes de Rezende, Marcelo Knörich Zuffo e Julio Romano Meneghini.
Com ciência aplicada e tecnologia de ponta, as cidades do futuro poderão conviver em harmonia com suas florestas urbanas — garantindo sombra, biodiversidade e, acima de tudo, segurança para a população.