В Москве начали использовать систему мониторинга зеленых насаждений Tree Talkers, что в переводе означает «говорящее дерево». Как заявлено, благодаря ей удастся снизить ущерб от внезапных падений деревьев. Система — разработка специалистов лаборатории Российского университета дружбы народов (РУДН) и других отечественных ученых. Около 50 датчиков для контроля состояния деревьев установили в парке РУДН на юго-западе Москвы.
Сок у дерева как пульс у человека
Датчики висят между корпусом Аграрно-технологического института и Медицинским институтом РУДН. Их установили на липы, клены, березы, тополи, сосны и ели. Также такие устройства повесили в Тимирязевском парке, напротив администрации Троицка и в Ботаническом саду МГУ. Датчик выглядит как небольшая коробочка, которая крепится к стволу дерева с помощью ремня выше человеческого роста. Кстати, устройство автономное, и у него есть источник питания в виде солнечной панели.
«Основная задача датчика — передавать данные о состоянии дерева. Для этого используется LoRa-связь (технология беспроводной связи — прим. Авт.). Дальше информация передается на 3G-модем, который используется как приемник и передает сведения на сервер, где уже полученные данные анализируются. Внутри стоит процессор, задача которого раз в час опрашивать отдельные маленькие датчики и делать измерения», — рассказывает Алексей Ярославцев, научный сотрудник лаборатории РУДН «Смарт технологии устойчивого развития городской среды в условиях глобальных изменений».
По словам ученого, датчики позволяют узнавать, например, в каком состоянии находится крона дерева. Также благодаря устройствам удается следить за основным показателем физиологического процесса растений — сокотечением.
«Сокотечение для деревьев — это как для человека ритм сердца. Благодаря датчику мы смотрим, с какой скоростью дерево остывает, что дает нам возможность высчитать скорость сокотечения. Если дерево прекратило этот процесс при благоприятной погоде, мы сразу понимаем, что у растения возникла проблема, и сразу начинаем анализировать ситуацию», — рассказывает Алексей Ярославцев.
Также благодаря датчикам ученые могут пересчитывать запас углерода, который накопило дерево.
Крепки ли корни
А еще внутри датчиков есть гироскоп, благодаря которому можно определить, когда дерево потихоньку начинает заваливаться.
«Эти датчики занимаются мониторингом устойчивости деревьев, что позволяет нам отслеживать падение деревьев, связанное с гнилью корней. К сожалению, для того, чтобы прогнозировать падение деревьев в результате резких порывов ветра, нужны другие типы датчиков, которые мы тоже сейчас разрабатываем. Но пока это сложно», — говорит Ярославцев.
«Одна из главных причин ЧП — дерево заваливается и падает из-за уменьшения сцепления корневой массы с почвой. Это происходят либо по причине "гибели” корней, либо из-за проблемы с грунтами. Вот эту проблему мы планируем решать с помощью датчиков, которые будут передавать данные только тогда, когда дерево начнет отклоняться. Как показала наша работа, этот процесс начинается где-то за месяц до падения. Соответственно, появляется время для решения проблемы», — добавляет эксперт.
Тем не менее, по словам Ярославцева, на данный момент ученым РУДН не удалось найти технологии, которые могли бы предсказывать вертикальную устойчивость деревьев: ни с помощью датчиков, ни за счет дистанционного зондирования.
«Предсказание падения деревьев — это очень сложно. Во всех российских городах, к сожалению, они падают и повреждают собственность, даже иногда гибнут люди», — отмечает Ярославцев.
«Кроме того, мы будем добавлять датчики пыли, потому что нам интересно не только здоровье деревьев, но и что дают зеленые насаждения людям на той территории, на которой они обитают. Можно понять, сколько пыли было перехвачено деревом, насколько оно уменьшило температуру окружающей среды, сколько воды перехватило, сколько углерода захватило», — рассказывает Алексей.