Tecnologia permite mapear raízes e troncos de árvores urbanas

Imagem: Divulgação | Por Fábio de Castro – Pesquisa para Inovação FAPESP

Novembro de 2022 – O manejo de árvores urbanas é fundamental para garantir a integridade de pessoas e propriedades nas ruas das cidades e, para que seja bem-sucedido, requer uma avaliação precisa do estado fitossanitário e da estabilidade das árvores. Porém, as abordagens disponíveis para realizar essas avaliações são muito limitadas.

Para preencher essa lacuna, uma empresa paulista desenvolveu uma tecnologia inovadora que permite obter informações sobre a condição interna dos troncos e a morfologia das raízes por meio de imagens de alta resolução, sem a necessidade de perfurações ou escavações.

Com apoio do Programa Pesquisa Inovativa em Pequenas Empresas (PIPE) da FAPESP, a Kerno Geo utilizou o conhecimento e os métodos da geofísica para desenvolver a ferramenta diagnóstica Kerno ANDAS. Além de produzir imagens detalhadas do interior dos troncos e fazer um mapeamento tridimensional das raízes, a tecnologia também fornece dados sobre propriedades físicas do solo e sua relação com as raízes existentes.

“Na geofísica, estudamos o que há embaixo da terra por meio de métodos indiretos que são amplamente utilizados em mineração, prospecção de petróleo, arqueologia ou estudos de águas subterrâneas, por exemplo. Demos um outro enfoque a esses métodos, empregando-os no estudo de árvores urbanas”, diz Vinicius Neris Santos, pesquisador responsável pelo projeto e um dos sócios da Kerno Geo.

De acordo com Santos, o manejo correto das árvores urbanas requer a avaliação das condições internas dos troncos – buscando partes ocas ou apodrecidas, por exemplo – e o mapeamento das raízes para saber se elas têm condições de garantir a estabilidade da árvore. Isso permite fazer um diagnóstico de risco de queda e facilita a tomada de decisões quanto ao manejo, evitando os riscos socioeconômicos relacionados a quedas e reduzindo custos futuros por conta da remoção ou substituição de espécies.

“O problema é que os métodos disponíveis para esse tipo de análise eram muito limitados. Quando as raízes estavam sob pisos impermeáveis, de concreto ou asfalto, por exemplo, era preciso abrir um buraco para localizá-las. Não existia nenhuma metodologia disponível para ser empregada no estudo das raízes no subsolo – e a geofísica faz isso de forma corriqueira”, explica Santos.

Percebendo essa enorme lacuna, Santos, que é geofísico, o geólogo Marcelo Martinatti e o matemático Marcelo Caetano se uniram para levar adiante um projeto que adaptasse os métodos da geofísica ao estudo das árvores. Em 2018 teve início o projeto, que teve sequência em 2020 com a Fase 2, concluída em meados de 2022. O produto já está no mercado e tem diversos clientes.

“Nossa tecnologia se baseia na combinação de dois métodos geofísicos, um elétrico, chamado eletrorresistividade, e outro eletromagnético, conhecido como GPR [Ground Penetrating Radar]. Com os equipamentos, são obtidos parâmetros do solo como porosidade, compactação e conteúdo de água, a partir dos dados geofísicos”, afirma Santos.

Com o método elétrico, o equipamento manual injeta, a distância, uma corrente diretamente no tronco ou no solo e permite medir a variação e a distribuição da resistividade elétrica. Com esse parâmetro, é possível medir a quantidade de corrente emitida pelo material detectado.

“Se há madeira, por exemplo, que é um material isolante, a transmissão é baixa. Com o metal ocorre o contrário. Assim sabemos se há uma raiz ou um cano no local, por exemplo. Com a eletrorresistividade, podemos mapear raízes no solo, e nos troncos, cavidades ou apodrecimento”, explica.

Já o GPR emite ondas de rádio que são refletidas pelos objetos sob o solo e voltam ao equipamento. Com essa reflexão de ondas eletromagnéticas de alta frequência, obtém-se uma imagem de alta resolução do interior do tronco e das raízes. O equipamento com antena GPR é um carrinho de pequenas dimensões que é arrastado – como se fosse uma enceradeira – sobre o solo marcado com uma grade de localização.

“Quando queremos caracterizar as raízes, mapeando sua profundidade, distribuição espacial e diâmetro, utilizamos o GPR. Se queremos caracterizar o solo em relação à biomassa, para saber o volume da raiz de uma árvore, utilizamos a eletrorresistividade. Se queremos localizar cavidades em troncos, podemos usar o GPR. Mas se queremos saber o teor de umidade no seu interior – que aumenta quando ele apodrece –, usamos a eletrorresistividade”, diz Santos.

Construindo soluções

Na primeira fase de pesquisas, a equipe da Kerno Geo estudou a viabilidade da aplicação dos métodos geofísicos para o propósito desejado. Depois de uma imersão no mundo da arborização urbana – e muita interação com engenheiros florestais, biólogos e agrônomos – os empresários descobriram que o GPR poderia ser uma solução viável. Uma das instituições procuradas por eles foi o Instituto de Pesquisas Tecnológicas (IPT), que é referência nesse tipo de análise.

“Eles nos disseram que não conseguiam obter informação alguma sobre as raízes e que se nós pudéssemos fornecer um mapeamento de raízes já teríamos um diferencial excelente. O desafio era traduzir as imagens dos métodos geofísicos para o público em geral. Como geofísicos, interpretamos facilmente, como um radiologista faz com uma tomografia, mas para quem não é treinado não é algo trivial”, pondera Santos.

Para isso, foi preciso desenvolver um software capaz de analisar os dados geofísicos e gerar imagens que pudessem ser facilmente compreendidas por quem nunca teve contato com geofísica ou com arborização. Foram feitos testes de campo em árvores do campo e árvores urbanas de parques e de calçadas.

“Era preciso também que a qualidade da tecnologia fosse aliada ao tempo, porque era necessário dar agilidade ao processo, abrindo caminho para que fosse possível fazer contratos mais extensos – como uma empresa que precisa avaliar uma centena de árvores, por exemplo”, conta.

Além do IPT, o projeto também teve colaboração do Instituto de Biologia da Universidade de São Paulo (IB-USP) – que ajudou os empresários a se familiarizar com as características das árvores urbanas – e do Instituto de Geofísica da USP, que forneceu apoio com equipamentos para que a equipe fosse a campo coletar dados.

“Depois de atestar a viabilidade, na Fase 2 do PIPE pudemos adquirir nosso próprio equipamento e contratar um bolsista de treinamento técnico na área de biologia, para agregar o conhecimento que nos faltava. Nessa fase, nos dedicamos a desenvolver o produto. Fizemos mais testes e fomos atrás de parceiros”, afirma Santos.

A equipe entrou em contato com a Secretaria do Verde e do Meio Ambiente da Prefeitura de São Paulo e apresentou a tecnologia que estava sendo apoiada pela FAPESP.

“Eles se interessaram na mesma hora e nós criamos o que chamamos de projeto-piloto, que é uma apresentação da nossa tecnologia para as prefeituras.”

Primeiros clientes

Depois de uma primeira avaliação de 30 árvores espalhadas pela cidade, a Kerno Geo apresentou um relatório técnico à secretaria, com todas as imagens.

O piloto foi aprovado e a empresa passou a prestar serviços para a prefeitura. Em seguida, o projeto foi apresentado à Companhia de Saneamento Básico do Estado de São Paulo (Sabesp), que solicitou à empresa a avaliação de 14 tipuanas.

“À essa altura, nossa tecnologia estava totalmente pronta para comercialização e começamos a crescer, prestando outros serviços e fazendo parcerias com empresas de manejo e poda de árvores. A princípio, ninguém fazia esse tipo de avaliação. Quando mostramos aos clientes que conseguimos mostrar um mapa das raízes, eles percebem claramente o diferencial, o que facilita o fechamento de contratos”, avalia Santos.

A partir daí, a Kerno Geo começou a fazer projetos-piloto com diversas outras prefeituras. Em Belo Horizonte (MG), a empresa foi contratada para fazer a avaliação de 14 árvores. Em São José dos Campos, no interior paulista, foram chamados para avaliar as raízes de um jequitibá-rosa de 500 anos de idade, que é o símbolo da cidade.

“No interior de São Paulo, também acabamos de fazer um projeto com a prefeitura de Sorocaba e estamos em contato com as administrações de Taubaté, Itupeva e Mogi Mirim”, conta Santos. A empresa tem feito também muitos serviços em obras de engenharia civil. “Em alguns casos, há algumas árvores na área onde será construído um prédio. O empreendedor quer preservar as árvores, mas precisa de um mapa exato das raízes, em extensão e profundidade, para poder escavar e passar com o maquinário pesado.”

O modelo de negócios da empresa prevê dois esquemas para a prestação de serviços. Um cliente particular, por exemplo, que contrate a avaliação de uma única árvore na frente da sua casa, paga por unidade. Quando se trata de um número maior de árvores, o cliente paga por diárias, com custo menor.

“Conseguimos avaliar de quatro a cinco árvores por diária. Nosso público mais importante, sem dúvida, são as prefeituras – que em última instância são os responsáveis pelas árvores urbanas –, mas também empresas do setor público e privado, como do setor elétrico, de seguros ou shoppings, por exemplo””, afirmou Santos.

Site oficial: https://pesquisaparainovacao.fapesp.br

Crédito:
Imprensa