Mapas aéreos com LiDAR revelam 6 milhões de árvores em regeneração no Cairngorms, na Escócia

Uma equipe de pesquisa liderada pela Universidade de Cambridge transformou varreduras a laser coletadas de uma aeronave leve em mapas tridimensionais detalhados do Parque Nacional de Cairngorms, na Escócia, e as imagens resultantes capturam algo raramente documentado nessa escala: a floresta nativa avançando de volta sobre terrenos onde as árvores estiveram ausentes por séculos.

O levantamento cobriu 569 quilômetros quadrados (km²) do parque nacional e identificou mais de 6 milhões de árvores individuais, registrando a altura exata de cada uma. Cerca de 2,65 milhões dessas árvores — pouco mais de 40% do total — têm menos de 5 metros (16 pés) de altura, o que as classifica como espécimes jovens em regeneração natural, e não como remanescentes de floresta mais antiga.

O trabalho documenta um caso de sucesso inicial da parceria de restauração da natureza Cairngorms Connect, cuja abordagem de gestão de cervos em escala de paisagem abrange 60.000 hectares. Segundo a equipe, milhões de árvores jovens se estabeleceram naturalmente após o aumento do abate de cervos na área da parceria.

Como o levantamento de Cairngorms foi realizado

Os dados brutos vieram do LiDAR, uma tecnologia de varredura a laser que mede distâncias cronometrando quanto tempo os pulsos de luz levam para retornar depois de atingir o que encontram. O equipamento foi montado em uma aeronave leve que voou a 600 metros (cerca de 2.000 pés) acima do solo, percorrendo uma enorme faixa do parque e acumulando uma densa nuvem de pontos de medição abaixo.

Transformar essa nuvem de pontos em um inventário árvore por árvore exigiu uma nova abordagem analítica. A equipe de Cambridge desenvolveu um método com suporte de IA para processar as varreduras, o que lhes permitiu distinguir árvores individuais da vegetação e do terreno ao redor em toda a área do levantamento — uma tarefa que seria impraticável de tentar manualmente nessa resolução e escala.

Para verificar se os resultados automatizados eram confiáveis, os pesquisadores fizeram medições pontuais em campo e as compararam com o que os mapas mostravam. Essas verificações de campo validaram a precisão das árvores mapeadas, dando à equipe confiança de que o inventário digital reflete o que realmente cresce no parque.

O que os mapas mostram

As imagens resultantes são incomuns em seu nível de detalhe. Em vez de retratar a floresta como uma mancha verde generalizada, elas resolvem cada árvore e sua altura, tornando possível ver onde a regeneração está concentrada e onde ela apenas começa.

• Mais de 6 milhões de árvores individuais identificadas na área de levantamento de 569 km².
• Cada árvore teve sua altura medida, não apenas contada.
• 2,65 milhões de árvores — pouco mais de 40% — com menos de 5 metros de altura, indicando regeneração natural recente.
• Medições pontuais em solo usadas para validar a precisão dos resultados mapeados.

A regeneração se agrupa na borda da floresta — e além dela

As árvores pequenas em regeneração são encontradas principalmente perto das bordas das florestas existentes, que é onde as sementes têm maior probabilidade de cair. Esse padrão é o que os ecólogos esperariam da dispersão natural de sementes, e sugere que o novo crescimento está se irradiando para fora da floresta estabelecida, em vez de aparecer aleatoriamente pela paisagem.

Mas os mapas também revelaram um detalhe mais surpreendente: algumas árvores novas se estabeleceram a mais de meio quilômetro da borda florestal mais próxima. Esses casos isolados apontam até onde as sementes podem viajar e sugerem o potencial de a floresta se espalhar por áreas abertas bem além da linha de árvores atual.

O tipo de habitat determina onde as árvores se fixam

Nem todo trecho de terreno se mostrou igualmente receptivo. O levantamento constatou que menos árvores novas se estabeleceram em áreas pantanosas do que em charnecas secas, indicando que as condições locais de habitat desempenham um papel significativo na determinação de onde a regeneração tem sucesso. Essa distinção importa para quem tenta prever a rapidez com que uma paisagem se recuperará, porque significa que o progresso da restauração não será uniforme em um parque desse tamanho.

Gestão de cervos em escala de paisagem

A recuperação documentada nos mapas não aconteceu sozinha. Ela veio após uma abordagem coordenada de gestão de cervos nos 60.000 hectares da parceria Cairngorms Connect, uma área muito maior do que uma única propriedade ou reserva. O aumento do abate de cervos está associado ao estabelecimento natural de milhões de árvores jovens agora visíveis nos dados LiDAR.

Esse enquadramento em escala de paisagem é central para o resultado. Como a parceria atua em uma faixa contígua do parque nacional, e não em fragmentos isolados, as mudas que germinam em uma área têm espaço para se espalhar para terrenos vizinhos. Os mapas oferecem uma visão no nível da árvore do que essa abordagem produziu até agora.

Uma nova ferramenta para monitorar a restauração da natureza

Além dos achados específicos em Cairngorms, o projeto demonstra um método de monitoramento que pode ser aplicado a esforços de restauração em outros lugares. O Dr. Aland Chan, da University of Cambridge, descreveu a precisão e a escala do mapeamento como um avanço.

"A capacidade de mapear árvores em regeneração com tanta precisão, em uma escala tão enorme, é um avanço para o monitoramento da restauração da natureza em escala de paisagem", disse Chan. "Isso significa que podemos mapear efetivamente árvores jovens, avaliar se as metas de restauração estão sendo cumpridas e informar trabalhos futuros de restauração."

Essa capacidade resolve um problema de longa data para grandes programas de restauração. Contar árvores jovens manualmente em centenas de quilômetros quadrados não é viável, e imagens de satélite muitas vezes têm dificuldade em identificar indivíduos pequenos sob ou ao lado de vegetação mais alta. O LiDAR aerotransportado combinado com análise automatizada oferece um caminho intermediário: ampla cobertura com resolução suficiente para isolar mudas individuais e registrar o quanto cresceram.

Levantamentos repetidos poderiam transformar esses instantâneos em um filme, permitindo que gestores de terras acompanhem se a regeneração está acelerando, estagnando ou migrando para novos tipos de habitat ao longo do tempo. Os dados de altura são particularmente úteis nesse contexto, já que um grupo crescente de árvores apareceria como uma distribuição crescente de medições de um levantamento para o outro.

O que o resultado de Cairngorms significa

O número principal — mais de 6 milhões de árvores — é impressionante por si só, mas o achado mais consequente pode ser o padrão por trás dele. A regeneração está acontecendo naturalmente, em escala, e principalmente em lugares onde as condições são adequadas: perto de fontes de sementes, em charnecas bem drenadas e dentro de uma área de gestão grande o suficiente para dar espaço à expansão da floresta jovem.

Os mapas de Cairngorms não representam uma floresta pronta. Eles mostram o início da recuperação, concentrada em árvores jovens que levarão décadas para amadurecer e formar uma floresta fechada. Ainda assim, fornecem algo que as parcerias de restauração muitas vezes não tinham: uma linha de base precisa e verificável, mostrando que uma intervenção em escala de paisagem está produzindo resultados mensuráveis no terreno.

Este artigo é baseado em reportagem do Phys.org. Leia o artigo original.