Un modelo desarrollado por la Universidad Cornell combinó imágenes satelitales, mediciones lidar e inventarios terrestres para identificar el arbolado de toda la ciudad
Redactor: Camila Herrera R.
Editor: Santiago Duarte
Investigadores de Estados Unidos crearon un mapa interactivo que identifica aproximadamente 1,8 millones de árboles individuales en Nueva York, incluidos 1,4 millones que no aparecían en los inventarios municipales anteriores. La herramienta busca mejorar las decisiones sobre dónde plantar y qué tipos de árboles utilizar para reducir el calor urbano.
El trabajo, encabezado por especialistas de la Universidad Cornell, combinó imágenes tomadas desde satélites, datos tridimensionales obtenidos mediante lidar e información recolectada sobre el terreno. El sistema alcanzó una exactitud general del 82 % al clasificar los árboles por género botánico, con mejores resultados entre los grupos más comunes de la ciudad.
La investigación fue publicada en la revista Scientific Data y forma parte del proyecto Cool Trees. Sus responsables prevén relacionar la distribución, el tipo y la densidad del arbolado con las temperaturas urbanas y los riesgos sanitarios asociados con las olas de calor.
El mapa incluye árboles que estaban fuera de los inventarios
Los registros tradicionales de Nueva York se concentraban principalmente en los árboles ubicados junto a las calles. Aunque esos inventarios aportan información detallada, no cubren completamente los ejemplares presentes en jardines privados, patios, parques, bosques urbanos y otras áreas alejadas de las vías públicas.
Esos espacios poco documentados reúnen cerca del 65 % de la cobertura arbórea de la ciudad, según los investigadores. El nuevo procedimiento permite observar el bosque urbano como un sistema continuo y no únicamente como una colección de árboles administrados directamente por el gobierno municipal.
Daniel Katz, autor principal sénior y profesor adjunto de la Escuela de Ciencias Vegetales Integradas de Cornell, explicó que conocer qué árboles existen y dónde están permite gestionar con mayor precisión sus beneficios. Además del enfriamiento, el arbolado puede contribuir a reducir la contaminación atmosférica, interceptar agua de lluvia y ofrecer hábitats para la biodiversidad.
La relevancia de disponer de inventarios completos se aprecia en investigaciones sobre la contribución desigual de los árboles al enfriamiento de las ciudades, que muestran cómo los beneficios suelen concentrarse en zonas con mayor cobertura vegetal y mejores condiciones económicas.
Los satélites siguieron los cambios de las hojas
Una de las innovaciones del estudio consistió en aprovechar numerosas imágenes de la constelación de satélites PlanetScope. Estas plataformas orbitan la Tierra aproximadamente cada 90 minutos y toman fotografías de alta resolución con una frecuencia que permite observar variaciones estacionales.
Los investigadores no se limitaron a estudiar una imagen fija. Analizaron cómo cambiaba la respuesta de las copas durante el año, incluido el momento en que aparecían las hojas en primavera y su transformación durante el otoño.
Los distintos géneros de árboles pueden presentar calendarios, tonalidades y patrones de crecimiento diferentes. Esas variaciones temporales proporcionaron al clasificador información adicional para distinguir unos grupos botánicos de otros.
El método no identifica con certeza absoluta cada ejemplar. Una precisión general del 82 % implica que algunas clasificaciones pueden ser incorrectas, especialmente entre árboles poco frecuentes, copas superpuestas o géneros con comportamientos visuales semejantes.
El lidar aportó la estructura tridimensional de las copas
El equipo incorporó mediciones lidar proporcionadas por el estado de Nueva York. Esta tecnología emite pulsos de luz y calcula cuánto tardan en regresar después de reflejarse en una superficie, lo que permite reconstruir alturas y formas tridimensionales.
Los datos ayudaron a diferenciar la vegetación de edificios, carreteras y otras estructuras urbanas. También ofrecieron información sobre la altura y la geometría de las copas que no podía obtenerse únicamente mediante fotografías satelitales.
Para delimitar cada copa, los científicos utilizaron además un mapa elaborado por The Nature Conservancy y la Universidad de Vermont. Los inventarios del Departamento de Parques y Recreación de Nueva York sirvieron para entrenar el modelo y comprobar sus predicciones.
La combinación de fuentes es importante porque ninguna tecnología describe por sí sola todo el bosque urbano. Los sistemas de inteligencia artificial aplicados a la vigilancia de la salud de los árboles mediante imágenes muestran otra posibilidad de complementar inventarios, observación remota e inspecciones realizadas sobre el terreno.
Nueva York busca elevar su cobertura arbórea al 30 %
La ciudad estableció el objetivo de aumentar la cobertura de copa desde alrededor del 22 % hasta el 30 % para 2040. El mapa puede ayudar a determinar dónde existen espacios con poca sombra y qué áreas deberían priorizarse durante las futuras campañas de plantación.
La cantidad de árboles, sin embargo, no es el único criterio relevante. El tamaño de la copa, la especie o género, la disponibilidad de agua, la tolerancia al calor, la resistencia a enfermedades y la ubicación respecto de calles y edificios condicionan el resultado.
Los árboles reducen el calentamiento de las superficies mediante la sombra y pueden enfriar el aire a través de la evapotranspiración. La magnitud del efecto depende de la edad y condición del ejemplar, la humedad del suelo, el clima y la estructura de cada calle.
Un análisis sobre la influencia del diseño y la vegetación en capas sobre el calor urbano mostró que la disposición de árboles, arbustos y cobertura baja puede ser tan importante como el número total de plantas. En calles estrechas también es necesario conservar suficiente circulación de aire.
La selección de árboles puede modificar varios riesgos
El mapa diferencia los árboles por género porque la identidad botánica influye en sus funciones y necesidades. Algunos desarrollan copas amplias, otros toleran mejor la sequía y ciertos grupos pueden ser más vulnerables a plagas, enfermedades o temperaturas extremas.
La información también podría emplearse para diversificar el arbolado. Una concentración excesiva de un mismo género aumenta la posibilidad de que una plaga o enfermedad cause pérdidas generalizadas en un período corto.
Los responsables del proyecto mencionan además la reducción de alérgenos y el manejo de especies invasoras entre las posibles aplicaciones. Estas decisiones exigen análisis adicionales porque la clasificación obtenida por satélite no reemplaza una inspección botánica cuando se necesita confirmar la especie o la condición sanitaria de un ejemplar específico.
Los árboles grandes suelen proporcionar más sombra que los jóvenes, pero también requieren espacio suficiente para raíces y copas. Un estudio sobre el papel de los árboles de gran tamaño en el enfriamiento de Miami destacó la importancia de coordinar las metas de cobertura con el agua, el mantenimiento y la selección de especies adaptadas.
El enfriamiento debe llegar a los barrios más expuestos
El equipo pretende conectar los datos del mapa con mediciones de temperatura y registros de salud. El objetivo es estimar cómo una determinada decisión de plantación o manejo podría modificar el calor local y la cantidad de personas que necesitan atención médica durante una ola de calor.
Esta aplicación puede ayudar a dirigir recursos hacia barrios donde coinciden temperaturas elevadas, poca cobertura vegetal, viviendas con menor capacidad de refrigeración y una población especialmente vulnerable.
La distribución desigual de la sombra convierte el arbolado en un asunto de justicia ambiental. Un enfoque sobre la justicia térmica en la planificación de ciudades señala que las inversiones deben beneficiar prioritariamente a las comunidades más expuestas sin favorecer desplazamientos de sus residentes por el aumento del valor inmobiliario.
La expansión de la copa urbana tampoco puede sustituir otras medidas. Los techos reflectantes, las superficies permeables, la ventilación entre edificios, los refugios climáticos y la reducción de emisiones de gases de efecto invernadero continúan siendo componentes necesarios de la adaptación.
El método podría aplicarse en cientos de ciudades
La disponibilidad internacional de imágenes PlanetScope abre la posibilidad de reproducir el procedimiento fuera de Nueva York. El equipo reunió una base de 405 ciudades medianas y grandes de Estados Unidos que podrían analizarse con un enfoque similar.
Trasladar el modelo a otros territorios exigirá disponer de datos terrestres adecuados para entrenarlo y validarlo. Las especies dominantes, el clima, la arquitectura y la calidad de las imágenes cambian de una ciudad a otra, por lo que la precisión obtenida en Nueva York no puede asumirse automáticamente en todas partes.
El mapa interactivo permite al público explorar el arbolado de sus barrios y pone los datos a disposición de investigadores y planificadores. Su principal aporte es proporcionar una visión mucho más completa de la infraestructura verde existente antes de decidir dónde conservar, reemplazar o plantar árboles.
Fuentes referenciales:
Phys.org
Universidad Cornell
Scientific Data
