Uma represenção esquemática e muito simples de uma árvore inclui geralmente três elementos: raízes, tronco e copa. A estrutura da copa determina muitos fatores ambientais e funções de uma árvore e da floresta tais como a interseção da luz, proteção ao vento e à precipitação, temperatura/regulação da humidade, biodiversidade e diversidade estrutural. Deste modo, medir a estrutura da copa da árvore pode ter várias aplicações: por exemplo, ela pode ser usada como uma variável para avaliar a produtividade dos ecossistemas nos estudos sobre alterações climáticas, ou como proxy de humidade disponível e tipos de solo com o objetivo de estabelecer gradientes da qualidade do local.
As alterações na estrutura da copa das árvores podem ser monitorizadas e medidas a partir do solo e do ar, quantificando a área foliar ou estimando a cobertura florestal. Neste projeto, nós usamos um equipamento portátil, o LaiPen LP 110 da marca Photon Systems Instruments (PSI), para medir o índice de área foliar (Leaf Area Index o LAI em Inglês), definido como a razão da área total de todas as folhas na planta (m2) por área de solo coberto pela planta (m2). O LaiPen LP 110 mede as áreas totais através da quantificação da penetração da luz através da copa, capturando a radiação solar no exterior (medida de referência) e no interior da copa.
O LAI é um índice que dá indicação acerca da fotossíntese e do crescimento da planta. Geralmente, para a maioria das plantas saudáveis, o LAI aumenta com a idade até que as plantas comecem a entrar na fase de declínio (período de senescência) e a sua eficiência fotossintética diminua/decresça.
Neste projeto, as medições do LAI funcionam como dados de campo auxiliares, uma vez que foram utilizados veículos aéreos não tripulados (UAV) com câmeras multiespectrais e térmicas a bordo para detectar precocemente os sintomas de declínio dos carvalhos causados por Phytophthora cinnamomi. Estes dados ajudam a ter uma faixa de densidade de folhas de árvores na área de estudo e a validar/melhorar a estimativa obtida a partir do modelo de transferência radiativa utilizado para a deteção precoce dos sintomas de declínio.
As medições foram realizadas em três áreas de estudo em setembro/outubro de 2021, abril/maio e junho/julho de 2022 sob condições de céu azul. Foram selecionados sobreiros e azinheiras (pontos verdes) em quadrados de 2,5 ha (quadrados roxos) que cobrem a área de estudo (rectângulo azul). Em cada período temporal, as mesmas árvores foram medidas.
Em cada uma das árvores foram realizadas 4 medições de LAI, de acordo com os pontos cardeais (N, S, E e O), com o objetivo de obter um valor médio de LAI. A cada 4 quadrados foi também registada uma única referência LAI no exterior da copa.
Em 2021, a nossa equipa teve alguns problemas técnicos com as medições, mas, em 2022, as medições já foram realizadas corretamente. Os resultados da primavera/verão de 2022 (boxplot* abaixo) mostraram-nos diferenças nos valores de LAI entre as áreas de estudo em relação aos estádios da doença avaliados na árvores (DS0 = 0-15% de desfoliação; DS3 = mais de 85% de desfoliação). Entre todas as áreaa de estudo, a de Alcuéscar apresenta os valores mais elevados de LAI em relação a todos os estádios da doença, indicando que, no geral, as árvores deste área são mais saudáveis em comparação com as das outras áreas.
*O boxplot é uma forma normalizada de mostrar a distribuição dos dados. A linha na caixa representa a mediana, enquanto as linhas finas fora da caixa indicam valores mínimos e máximos. O tamanho do box indica a variabilidade dos dados. É interessante ver que, da Primavera ao Verão, a diferença do LAI no DS3 é mais evidente. Isto pode sugerir que a saúde das árvores em Avis e Ourique piorou em comparação com o que aconteceu em Alcuescar.
Este projeto é financiado no quadro do Promove – O Futuro do Interior, programa da Fundação “la Caixa” lançado em parceria com o BPI e a Fundação para a Ciência e a Tecnologia, com o objetivo de apoiar iniciativas inovadoras em domínios estratégicos para o desenvolvimento das regiões do Interior de Portugal.
O artigo foi publicado originalmente em InnovPlantProtect.