Spatial Modelling of Long-Term Urban Vegetation Greening and Browning in Ibadan, Nigeria Using Sentinel-1 and Sentinel-2 Time-Series Data

No coração movimentado das cidades tropicais, a história da natureza é frequentemente escrita em tons de verde e marrom. Quando olhamos para uma cidade de cima, as plantas que ali crescem não são apenas paisagem; elas são indicadores vitais de como o ambiente está mudando. Cientistas há muito utilizam imagens de satélite para rastrear essas mudanças, procurando sinais de que a vegetação está prosperando, o que é conhecido como "esverdeamento", ou lutando para sobreviver, conhecido como "acastanhamento". Esse processo raramente é uniforme. Em alguns pontos, árvores podem estar crescendo novamente, enquanto a poucos quarteirões de distância, o concreto pode estar substituindo os últimos fragmentos de grama. Compreender exatamente onde esses deslocamentos ocorrem e, mais importante, por que eles ocorrem, é crucial para os planejadores urbanos que tentam equilibrar o crescimento rápido com a saúde do ecossistema urbano.

Um pesquisador voltou recentemente sua atenção para Ibadan, uma metrópole em expansão no sudoeste da Nigéria, para decodificar esses padrões complexos. Ibadan é uma cidade em transição, com uma população projetada para atingir quase cinco milhões de pessoas até 2030. À medida que mais pessoas se mudam para lá, a terra muda, e a vegetação responde. Para obter uma imagem clara do que tem acontecido na última década, o pesquisador não dependeu de um único tipo de dado. Em vez disso, combinou duas ferramentas poderosas vindas do espaço: câmeras ópticas que veem a luz como o olho humano, e sensores de radar que conseguem ver através de nuvens e da escuridão para medir a estrutura física do solo. Ao costurar dez anos de observações de 2015 a 2025, eles criaram um mapa detalhado de como a cobertura verde da cidade mudou, indo além de simples instantâneos para entender as tendências de longo prazo de crescimento e declínio.

O pesquisador construiu um modelo computacional sofisticado para prever essas mudanças, alimentando-o com uma vasta quantidade de informações sobre a superfície da cidade. Eles analisaram as cores médias da terra, o quanto essas cores variaram ao longo do tempo e as taxas específicas em que a vegetação estava aumentando ou diminuindo. Eles também incluíram dados sobre níveis de umidade e sinais de perturbação, como áreas que haviam sido queimadas ou desmatadas. O objetivo era ver se esses fatores poderiam explicar por que algumas partes da cidade estavam ficando mais verdes enquanto outras estavam ficando marrons. O modelo apresentou um desempenho com uma precisão notável, explicando com sucesso mais de 84 por cento das variações nas tendências de vegetação em toda a cidade. Esse alto nível de sucesso significou que o pesquisador poderia confiar no modelo para revelar os verdadeiros motores por trás das mudanças que estavam observando.

Quando o pesquisador examinou os resultados, um padrão claro e surpreendente emergiu. O fator mais poderoso impulsionando a mudança na vegetação não foi a estrutura física dos edifícios ou os sinais de radar do solo, mas sim a umidade disponível para as plantas. Especificamente, o modelo mostrou que as áreas onde a umidade estava declinando eram os mesmos lugares onde a vegetação estava acastanhando. Inversamente, o segundo fator mais importante foi a recuperação de perturbações. Quando uma área havia sido limpa ou danificada, os dados mostraram que, se a terra começasse a se recuperar, a vegetação começaria a esverdear novamente. Curiosamente, os dados de radar, que medem a textura física do solo, contribuíram quase nada para a previsão. Neste cenário urbano específico, os dados ópticos relativos à água e à saúde da vegetação contaram toda a história, enquanto os sinais estruturais de radar permaneceram amplamente silenciosos.

O mapa de Ibadan revelou uma divisão distinta entre o centro da cidade e seus arredores. A tendência de esverdeamento foi mais extensa nas áreas periurbanas, as zonas na borda da cidade onde o desenvolvimento ainda está se espalhando. Na área de governo local de Ido, por exemplo, quase 78 por cento da terra mostrou sinais de esverdeamento. Outros distritos periféricos como Lagelu e Akinyele também viram um crescimento significativo na vegetação. Em contraste, o núcleo mais antigo e densamente construído da cidade contou uma história diferente. Aqui, a expansão urbana já consumiu grande parte do espaço aberto, e a vegetação estava lutando. No distrito de Ibadan South-West, por exemplo, o acastanhamento foi a tendência dominante, afetando mais de 37 por cento da terra. O centro da cidade foi caracterizado por uma mistura de estabilidade e declínio, com muito pouco crescimento novo comparado às periferias.

Este padrão sugere que a cidade não está mudando de uma forma simples e linear. Em vez disso, é um mosaico de diferentes realidades. No núcleo, a pressão da construção e a falta de espaço levaram a uma perda de cobertura verde, enquanto as bordas ainda estão vendo a vegetação se estabelecer, talvez em novos jardins, fazendas ou plantações de árvores jovens. O pesquisador observou que este "esverdeamento" nos subúrbios não significa sempre o retorno de uma floresta; pode ser simplesmente que grama ou pequenos arbustos estão crescendo onde antes havia solo exposto. No entanto, a tendência é clara: o coração da cidade está perdendo sua cobertura verde, enquanto a periferia a está ganhando. Essa diferença espacial destaca um desafio crítico para o futuro da cidade. As áreas que mais precisam de ajuda são os núcleos urbanos densamente povoados, onde a perda de vegetação é mais aguda.

O estudo conclui que, para proteger o futuro de Ibadan, os planejadores urbanos devem olhar além das bordas e focar seus esforços no centro. As descobertas sugerem que simplesmente plantar árvores não é suficiente; a estratégia deve ser direcionada. O pesquisador recomenda priorizar as áreas do núcleo urbano densamente desenvolvidas e carentes para novas áreas verdes e iniciativas de plantio de árvores. Ele aponta para um framework específico conhecido como princípio 3-30-300, que visa garantir que cada residente possa ver pelo menos três árvores de sua casa, que cada bairro tenha pelo menos 30 por cento de cobertura de dossel arbóreo e que cada cidadão tenha acesso a um parque público de pelo menos 300 metros quadrados a uma curta caminhada. Ao aplicar esses princípios às áreas onde o acastanhamento é mais severo, a cidade pode começar a reverter a tendência de perda de vegetação. Os dados fornecem um roteiro claro: a umidade da terra e o histórico de perturbação são as chaves para entender o futuro verde da cidade, e o momento de agir é agora, antes que o concreto se espalhe ainda mais.