Jornal da USP

Um software que busca indicar podas saudáveis para árvores está sendo desenvolvido por um grupo interdisciplinar de pesquisadores da USP. O projeto tem como objetivo diminuir os índices de quedas de árvores e foi desenvolvido entre três unidades da Universidade: o Instituto de Estudos Avançados, o Instituto de Biociências e o Centro de Pesquisa e Inovação em Gases de Efeito Estufa (RCGI) da Escola Politécnica.

Emílio Carlos Nelli Silva, professor do Departamento de Engenharia Mecatrônica e Sistemas Mecânicos da USP e vice-diretor científico do RCGI, explica a correlação entre o corte das folhagens e galhos e o enfraquecimento de toda a estrutura da árvore: “A área que eu atuo é de otimização estrutural, em que você procura reduzir o peso das estruturas, otimizar as estruturas. E aí eu entendi: a árvore é uma estrutura biológica. Estruturas biológicas são otimizadas. Quando você faz uma poda, você tira esse equilíbrio dela, você tira ela desse ponto de otimização”.

Método

O método utilizado pelo software é o escaneamento a laser, que, por meio de uma nuvem de pontos da árvore, cria um modelo computacional capaz de calcular e analisar o seu comportamento mecânico: “A gente converte essa nuvem de pontos num modelo computacional, que vai ser utilizado pelo algoritmo para realizar todos os cálculos de como é a relação dos esforços a que essa árvore está sujeita. Principalmente vento, peso próprio… E aí nós fazemos uma análise bastante detalhada do comportamento mecânico dessa árvore. Desse modelo computacional, nós temos que fazer um processo de extrair os elementos estruturais essenciais da árvore, como tirar bastante coisa – tem ninho de passarinho, plantas, pragas – e deixar apenas os elementos estruturais, tirar as folhas. E aí, realizamos esse cálculo com o algoritmo para avaliar o comportamento mecânico de deformação da árvore devido à carga dos ventos. E, finalmente, se a árvore foi podada, nós rodamos o algoritmo de poda no sentido de recuperar esse ponto de equilíbrio”. 

Testes práticos

Nelli Silva conta que testes práticos foram realizados dentro da Universidade. “Através do software, a gente identificou que, realmente, ela apresenta uma região, ela apresenta uma direção de vento, uma direção de carregamento, em que ela tem uma menor rigidez. Ao realizar uma poda, a gente notou, através do algoritmo, que aparece uma segunda direção, onde ela passa a ser menos rígida, também. E, finalmente, realizando a otimização na repoda, a gente consegue restaurar o equilíbrio”, acrescenta.

O pesquisador explica, também, que pela complexidade da geometria de uma árvore, uma poda feita intuitivamente pelo ser humano não consegue atingir esse potencial de redução de danos ao seu organismo. Nesse sentido, com o objetivo de promover podas em alta escala, o projeto caminha para sua automação, com o uso de automóveis e drones para o escaneamento. Há, também, a criação de um banco de dados com essas informações, que no futuro pode possibilitar o uso da inteligência artificial para a automatização do processo.