Otimização da composição de espécies de árvores urbanas para maximizar soluções baseadas na natureza

Por que as árvores das cidades importam mais do que nunca

Muitas cidades estão correndo para plantar milhares de novas árvores, na esperança de resfriar ruas, limpar o ar e absorver a água de tempestades. Mas este estudo argumenta que apenas contar árvores não é suficiente. Diferentes espécies de árvores desempenham funções muito distintas, e cada bairro enfrenta sua própria combinação de calor, inundações e poluição. Ao combinar cuidadosamente as “árvores certas” com os “lugares certos”, os autores mostram que as cidades podem extrair benefícios dramaticamente maiores da mesma quantidade de espaço verde.

Os problemas urbanos não são iguais em todo lugar

Filadélfia, foco desta pesquisa, ilustra como as condições urbanas podem ser desiguais. Usando dados de satélite, relatos de enchentes por moradores, registros de poluição do ar e mapas de uso do solo, a equipe dividiu a cidade em pequenas células de grade e avaliou cada uma quanto à necessidade de ajuda com água de tempestade, calor, qualidade do ar e carbono que aquece o clima. Distritos centrais e do sul densos, cobertos por pavimento e sistemas de drenagem mais antigos, destacaram-se como pontos críticos tanto para enchentes quanto para calor extremo. Áreas próximas a vias movimentadas apresentaram maior demanda por ar mais limpo. Em contraste, bairros junto a grandes parques e corredores fluviais geralmente tinham menor demanda. Esse mosaico de necessidades significa que uma estratégia única para todas inevitavelmente perderá oportunidades.

Nem todas as árvores fazem o mesmo trabalho

Para entender o que diferentes árvores podem oferecer, os pesquisadores recorreram a um inventário detalhado da floresta urbana de Filadélfia e a uma ferramenta de modelagem amplamente usada chamada i-Tree Eco. Eles examinaram as 30 espécies de árvores mais comuns já presentes na cidade, estimando quanto cada uma poderia contribuir por unidade de área de copa para quatro serviços: reter partículas finas do ar, capturar carbono, interceptar água de chuva e reduzir o consumo de energia de edifícios por sombreamento e resfriamento. As diferenças foram marcantes. Algumas árvores se destacaram na absorção de chuva, mas foram apenas médias no resfriamento de edifícios. Outras estocaram grande quantidade de carbono, mas foram menos impressionantes na filtragem do ar. Várias espécies muito comuns em Filadélfia, como plátano e pereira-de-callery, mostraram-se piores em todos os quatro serviços do que outras espécies atualmente raras.

Projetando a melhor mistura de árvores

Em vez de buscar uma única “superárvore”, a equipe tratou a seleção de espécies como um ato de equilíbrio. Aplicaram um algoritmo de otimização multiobjetivo, um tipo de busca genética que explora inúmeras combinações, para encontrar a melhor mistura de nove espécies de alto desempenho para cada célula da grade. O algoritmo tentou maximizar os quatro benefícios ao mesmo tempo, reconhecendo trade-offs: favorecer uma espécie excelente para água de tempestade, por exemplo, poderia reduzir ligeiramente os ganhos em resfriamento ou carbono. Das muitas soluções quase ótimas produzidas, os autores escolheram um compromisso que deu resultados fortes em todas as categorias. Essa solução recomendou uma mistura em toda a cidade dominada por algumas espécies — especialmente bordo-prateado, bordo-vermelho, liquidâmbar, bordo-do-açúcar e tília — que juntas compunham cerca de 85% da paleta de plantio ideal. Importante, as espécies preferidas variaram de lugar para lugar, com algumas mais adequadas a núcleos densos e sujeitos a enchentes e outras a distritos exteriores mais verdes onde o armazenamento de carbono poderia ser maximizado.

Quanto mais benefício um plantio mais inteligente pode entregar?

Para testar se essa estratégia realmente compensaria, os pesquisadores simularam o que aconteceria se Filadélfia ampliasse sua copa arbórea pela mesma quantidade em duas abordagens diferentes: uma usando a mistura otimizada de espécies célula por célula, e outra em que as novas árvores eram um conjunto aleatório de espécies comuns. À medida que a cobertura de copa aumentou, todos os serviços ecossistêmicos melhoraram em ambos os cenários. Mas a composição otimizada fez muito mais com o mesmo espaço. Com um modesto aumento de 15% na copa, a mistura “inteligente” removeu cerca de 28% a mais de partículas finas do ar e armazenou quase 38% a mais de carbono do que a mistura aleatória. Ofereceu aproximadamente 20% a mais de redução de água de chuva e, de forma mais dramática, cerca de 77% a mais em economia de energia dos edifícios, destacando seu poder de aliviar o calor urbano. No geral, dependendo do serviço, um melhor planejamento aumentou os benefícios em cerca de 20 a 80% sem plantar uma única árvore a mais.

O que isso significa para cidades mais verdes e mais justas

O estudo conclui que campanhas de plantio urbano deveriam ir além de metas simples como “número de árvores plantadas” ou “percentual de cobertura de copa”. Mapeando onde os problemas ambientais são mais severos e escolhendo espécies cujas forças correspondam a essas necessidades locais, as cidades podem entregar muito mais resfriamento, ar mais limpo, proteção contra enchentes e armazenamento de carbono com o mesmo espaço de plantio limitado. Os autores também sugerem duas regras práticas: usar espécies de alto carbono em áreas mais seguras e menos estressadas para construir benefícios climáticos de longo prazo, e concentrar espécies que são especialmente boas em resfriar, filtrar poluição ou lidar com água em bairros que enfrentam esses perigos específicos. Em suma, como e onde plantamos importa tanto quanto quanto plantamos.

Citação: Dong, X., Ye, Y., Su, D. et al. Optimizing urban tree species composition to maximize nature-based solutions. npj Urban Sustain 6, 47 (2026). https://doi.org/10.1038/s42949-026-00361-w

Palavras-chave: árvores urbanas, soluções baseadas na natureza, serviços ecossistêmicos, calor urbano e inundações, planejamento de espécies de árvores