Tecnologia LiDAR pode prevenir quedas de árvores urbanas em São Paulo

Pesquisadores da Universidade de São Paulo (USP) estão utilizando a tecnologia LiDAR (Light Detection and Ranging) para melhorar a saúde das árvores urbanas e minimizar o risco de quedas. Através dessa técnica de escaneamento a laser, uma nuvem de pontos 3D é criada, representando a estrutura exata das árvores. Esse modelo digital é utilizado para desenvolver um algoritmo de poda que ajuda a redistribuir as tensões na planta, tornando-a mais forte e equilibrada.

O projeto foi motivado por eventos climáticos extremos, como os ventos superiores a 90 km/h que atingiram a Grande São Paulo em dezembro de 2025, resultando em 1.327 chamadas de emergência para quedas de árvores. A equipe, liderada por Marcos Silveira Buckeridge, coordenador do Laboratório de Fisiologia Ecológica de Plantas (Lafieco), busca criar um aplicativo que oriente a poda e torne as árvores mais resistentes a ventos fortes. "Podas mal realizadas podem deixar as árvores vulneráveis a quedas, especialmente em áreas urbanas onde os túneis de vento são comuns", explica Buckeridge.

O trabalho começou com uma conversa entre Buckeridge e Emílio Carlos Nelli Silva, do Departamento de Engenharia Mecatrônica da Poli. Juntos, eles decidiram aplicar equações matemáticas para otimizar a poda das árvores, minimizando a fragilidade estrutural. A equipe escaneou uma tipuana (Tipuana tipu) no campus Butantã da USP, criando um modelo que permite simular a força do vento e avaliar as áreas de maior vulnerabilidade da árvore.

As simulações de elementos finitos (FEM) foram utilizadas para prever como a árvore responde a diferentes estresses, como os ventos. Os resultados mostraram que a poda inadequada pode aumentar a fragilidade da planta, e o algoritmo desenvolvido prioriza a remoção de galhos que afetam a estabilidade da árvore. A proposta é que a poda não ultrapasse 20% da árvore, garantindo um equilíbrio estrutural.

Além de melhorar a resistência das árvores, o projeto também se propõe a catalogar as 650 mil árvores da cidade de São Paulo, utilizando a tecnologia LiDAR para obter dados precisos sobre a saúde das plantas. Embora o escaneamento em larga escala não alcance a precisão do estudo individual, a estratégia permitirá monitorar a condição das árvores na cidade.

Embora a pesquisa ainda não inclua dados sobre as raízes, que são responsáveis por cerca de 30% das quedas, a equipe já planeja abordar essa questão em futuras investigações. Buckeridge destaca a importância de integrar fatores como a dilatação da madeira em função da temperatura e da umidade, fatores que influenciam diretamente o risco de quedas durante tempestades.

Os pesquisadores também exploram outros usos para a tecnologia LiDAR no campus da USP, buscando mapear a saúde das árvores e identificar aquelas mais vulneráveis. O trabalho inclui colaborações com outros departamentos e a utilização de equipamentos avançados, como penetrômetros e ultrassons, para avaliar a resistência da madeira e detectar problemas internos nas árvores.

O desenvolvimento de marcadores universais de vulnerabilidade, que poderiam ser aplicados a diferentes espécies de árvores, também está em pauta. Isso poderia facilitar a identificação de plantas em risco e aprimorar os cuidados necessários para garantir sua saúde e segurança. O artigo completo sobre a pesquisa pode ser acessado na revista Trees: Structure and Function.