Группа ученых Южно-Уральского государственного университета разработала компьютерную программу, которая может послужить основой «цифрового двойника» для озеленения городских территорий. Такая программа могла бы не только учитывать существующие зелёные насаждения, но и указывать, где именно «лёгкие города» необходимо усилить новыми кустами, деревьями или клумбами.
В исследовании принимали участие доценты кафедры экологии и химической технологии ЮУрГУ Татьяна Крупнова и Ольга Ракова, а также абитуриент Петр Крупнов. За основу было взято такое явление как «флуктуирующая асимметрия». Собирая листья берёзы в Челябинске, Петр Крупнов обнаружил, что те листья, которые растут ближе к дороге, чаще оказываются асимметричными – это признак того, что растения испытывают постоянный стресс. Исследователь разработал компьютерную программу, сканирующую фотографию берёзового листа и определяющую степень его асимметричности – и таким образом собрал данные о состоянии сотен деревьев в разных районах города (в том числе в парке Гагарина и на Свердловском проспекте).
Затем экологи ЮУрГУ провели рентгенофлуоресцентный анализ собранных образцов. Оказалось, что та листва, что росла возле проезжей части, содержала оксиды свинца, никеля, меди, цинка, хрома. Как показало другое исследование Татьяны Крупновой, проведенное ранее, значительного загрязнения почвы металлами в этих местах не наблюдалось. Следовательно, деревья впитывали опасные вещества не корнями, но собирали их из мелкодисперсной фракции пыли, летающей в воздухе возле проезжей части.
Пётр Крупнов решил развить идею и разработать более масштабную программу – для умного озеленения городских территорий. За образец он взял реестр озеленения, действующий в Белгороде, где сфотографировано каждое дерево, куст, клумба, оценен рост растения и ряд других параметров. Исследователь решил добавить к этим параметрам оценку флуктуирующей асимметрии листвы, ведь если у листьев наблюдается такое свойство, значит растение отравлено и приносит значительно меньше пользы, чем обычное.
На программы, созданные учеными ЮУрГУ получены свидетельства, зарегистрированные в Роспатенте, а результаты включены в проект, поддержанный грантом Российского научного фонда.