Kinh nghiệm quản lý cây xanh đô thị ở Singapore

Quản lý cây xanh từ “nhàm chán”… đến “gợi cảm”

Theo trang tin trực tuyến Channelnewsasia (CNC) của Singapore, cách đây tròn một năm, nữ chuyên gia cây xanh Ow Siew Ngim của nước này đã tham gia khóa học do Hiệp hội Lâm nghiệp Quốc tế (ISA) tổ chức. Đây là một tổ chức phi lợi nhuận về chăm sóc cây trồng. Nhờ khóa học Ow Siew Ngim đã tích lũy thêm nhiều kinh nghiệm bổ ích cho công việc của mình.

Ow Siew Ngim cho biết, khi còn là sinh viên sinh thái rừng nhiệt đới, chị đã được học “mọi thứ về động vật”, còn về cây cối lại có phần “nhàm chán hơn”. Nhưng theo thời gian, giờ đây nó trở thành một chủ đề hấp dẫn vì “chúng dùng một ngôn ngữ khác với động vật”. Quan trọng hơn, Ow Siew Ngim đã khám phá thêm nhiều điều kỳ lạ về ngôn ngữ của cây trồng, có thể “nói chuyện” được với cây trồng và ngày càng thấy yêu cái nghề đã chọn. Sau gần 20 năm miệt mài làm việc, Ow Siew Ngim đã trở thành một chuyên gia lâm nghiệp, hiện là giám đốc công nghệ và cảnh quan đường phố của Ban Công viên Quốc gia Singapore (NParks).

Theo một cuộc điều tra về cây xanh và các cuộc khảo sát thực địa gần đây cho thấy NParks quản lý hơn 6 triệu cây. Phần còn lại do các hội đồng thị trấn và các bên khác như chủ đất tư nhân quản lý. Hai triệu cây trong số này của NParks là cây xanh đô thị dọc theo các tuyến đường và trong các công viên, vườn và trên đất của nhà nước. Bốn triệu cây còn lại được trồng cách xa giao thông của con người, chẳng hạn như ở những vùng xa xôi hơn của các khu bảo tồn thiên nhiên. Cây xanh đô thị được kiểm tra sau mỗi 6 đến 24 tháng.

Riêng nhóm cây di sản, cây tại các vị trí quan trọng thường được kiểm tra thường xuyên hơn. “Cây xanh cũng giống như con người, người cao tuổi hay cây cao tuổi cần được kiểm tra sức khỏe nhiều hơn”, Ow Siew Ngim cho hay.

Ứng dụng công nghệ cao để quản lý cây xanh

Theo sáng kiến OneMillionTrees (Một triệu cây xanh) vào năm 2030 của Singapore được phát động vào năm 2020, Nparks được bổ sung thêm ít nhất 50% số lượng cây mới nên càng bận rộn thêm. Nhờ công nghệ phát triển, đội ngũ hơn 250 chuyên gia chăm sóc cây xanh của Nparks trở nên dễ dàng hơn, hiệu quả hơn. Tại Vườn bách thảo và Vườn hồ Jurong, Nparks đã sử dụng xe tự hành dạng rô-bốt để kiểm tra. Với máy quét laser và hai camera gắn trên khung, xe tự hành thực hiện nhiều việc, có thể tạo ra “bản sao kỹ thuật số” của cây trong vườn.

Xe di chuyển trên các đường ray cao su giống như xe ủi đất, cho phép nó có thể đi qua “gần như mọi địa hình”. Không làm hỏng bất kỳ cây xanh nào, nó được trang bị công nghệ phát hiện và đo khoảng cách bằng ánh sáng (Lidar), máy quét chụp lại các phép đo của từng cây. Mọi thứ đều được số hóa ở dạng ba chiều và cũng có ảnh toàn cảnh. Sau đó, một thuật toán học máy được dạy để xác định cây và phân biệt chúng với cột đèn hoặc biển báo. Thuật toán này cũng thiết lập vị trí không gian địa lý của từng cây. Không phải đo chu vi và chiều cao của cây hoặc xác định vị trí của cây nữa nên cắt giảm một nửa thời gian cho một cuộc kiểm tra.

Các phép đo cây từ xa của NParks lần đầu tiên được thực hiện tại khu vực Bishan-Ang Mo Kio vào năm 2021. Nhưng khi đó không có xe tự hành nên các chuyên gia phải sử dụng xe đẩy để di chuyển máy quét laser và chân máy, nặng hàng chục kg. Khi có công nghệ mới, xe tự hành điện nhỏ gọn được thay thế. Cải tiến này giúp tiết kiệm thời gian, cho phép tập trung vào những cây “thực sự cần giúp đỡ”, phát hiện nhanh cả những cây có hệ thống rễ yếu có thể bật gốc khi trời mưa. NParks có thể kiểm tra khoảng 400 đến 500 cây trong một tháng.

Trong quá trình kiểm tra nâng cao, các thiết bị phát hiện mục nát được sử dụng. Ví dụ, một máy đo điện trở khoan qua thân cây bằng kim để đo điện trở của gỗ, trong khi máy chụp cắt lớp âm thanh PiCUS sử dụng sóng âm để kiểm tra tình trạng bên trong của cây. Những cây bị phát hiện suy yếu sẽ được xử lý theo nhiều cách khác nhau, kể cả chăm sóc bằng vật liệu chống đỡ hay phân bón.

Nếu cây bị phát hiện có khiếm khuyết về cấu trúc, ngay lập tức sẽ được chỉnh sửa, cắt tỉa. Cây già cần thêm hỗ trợ, cáp và chống đỡ sẽ được sử dụng để tăng sức đề kháng cho cây. Riêng những cây được coi là có nguy cơ đổ và gây ra mối đe dọa đến an toàn công cộng sẽ được loại bỏ và thay thế như ở công viên Marsiling, nơi đã từng xảy ra tai nạn cây đổ làm chết người đã được xử lý tận gốc sau khi phát hiện thấy mối xâm nhập.

Áp dụng quy định ngày càng nghiêm ngặt hơn

Cây cối ở Singapore đã trở nên khỏe mạnh hơn nhờ các biện pháp hữu hiệu, cả công nghệ lẫn phi công nghệ. Từ khoảng 3.100 vụ cây đổ vào năm 2001 đến năm 2023 đã giảm xuống còn khoảng 480 vụ. Trung bình có khoảng 400 vụ mỗi năm kể từ năm 2019. Tuy nhiên, sẽ có những vụ việc ngoài tầm kiểm soát của con người do khí hậu biến đổi khó lường.

Theo Cơ quan Khí tượng Singapore, các sự kiện thời tiết gần đây rất khác thường, gió có khi mạnh hơn 270 km/giờ. Để khắc phục tình trạng này, Singapore đã thiết lập một chế độ tiêu chuẩn và tuân thủ nghiêm ngặt. Kể từ đầu những năm 2000, hoạt động quản lý cây xanh của NParks đã được neo giữ trong một "chế độ kiểm tra và cắt tỉa nghiêm ngặt".

Ngày nay, các thiết bị di động NParks sử dụng chỉ bằng một phần nhỏ trọng lượng của thế hệ trước và có thể làm được nhiều việc hơn. Chúng cho phép các bác sĩ cây truy cập thông tin chi tiết về từng cây khi đang ở ngoài thực địa để bổ sung hồ sơ cây trồng theo thời gian thực. Những năm gần đây Nparks còn trang bị thêm cảm biến nghiêng cây không dây và Tree Structural Model Plus, một thuật toán xử lý dữ liệu về độ ổn định của cây trong các điều kiện gió khác nhau, để đưa ra hướng dẫn cắt tỉa cho phù hợp.

NParks hiện đang có kế hoạch sử dụng máy học, trí tuệ nhân tạo (AI) và bản sao kỹ thuật số để phát hiện các lỗ hổng. Công ty cũng đang nghiên cứu một công cụ giải phóng mặt bằng để phát hiện các chướng ngại vật tiềm ẩn do cành cây thấp và đảm bảo an toàn cho các phương tiện trên cao khi di chuyển.

Một lý do khiến cây xanh đô thị của Singapore cần được chăm sóc chu đáo trong bối cảnh biến đổi khí hậu. Singapore phải hứng chịu những tác động như lượng mưa thường xuyên và dữ dội, hạn hán kéo dài và mực nước biển dâng cao. NParks phải cắt tỉa thưa tán cây trước khi đợt gió mùa tây nam, từ tháng 6 đến tháng 9, bằng các cơn giông Sumatra - một dải giông kéo về Singapore sau khi hình thành và phát triển trên đảo Sumatra hoặc eo biển Malacca, di chuyển về phía đông với sức gió cực mạnh.

Trong 20 năm qua, NParks cũng đã thay thế những cây bị bệnh và các loài cây dễ bị bật gốc ở các khu vực rừng giáp đường. Như cây Hợp hoan (Albizia), loài thực vật có hoa thuộc họ Đậu, được thay thế bằng các loài bản địa như măng cụt ven biển, chúng thích nghi tốt hơn với điều kiện khí hậu của Singapore. Tại các hành lang kết nối các khu vực đa dạng sinh học quan trọng, hay các khu bảo tồn thiên nhiên, NParks hiện đang thực hiện trồng nhiều tầng để tái tạo cấu trúc tự nhiên của rừng và tạo điều kiện cho động vật di chuyển giữa hai không gian xanh.

Theo khuyến nghị ISA, việc kiểm tra cây vào khoảng 24 đến 36 tháng một lần, còn cắt giảm tán cây là 20% hoặc ít hơn. Nhưng Singapore, nơi cây xanh cạnh tranh với đường sá, vỉa hè và cống rãnh để giành không gian, nên có những lúc cây phải được cắt tỉa không phải để bảo dưỡng thường xuyên mà để dọn dẹp, chẳng hạn như để xe cộ ra vào.

Đánh giá về cách chăm sóc quản lý cây xanh của Singapore, Phó chủ tịch khu vực Châu Á - Thái Bình Dương của Greehill, Peter Sasi, người Hungary - nơi có công nghệ bản sao kỹ thuật số cung cấp cho Nparks, cho biết, điều đáng mừng là việc sử dụng công nghệ để giúp quốc gia này trở nên đáng sống hơn trong bối cảnh thế giới ngày càng nóng hơn. Greehill có các dự án ở các quốc gia khác bao gồm Áo và hy vọng nhờ công nghệ cao sẽ giúp Singapore và các nước châu Á quản lý cây xanh tốt hơn khi những cách quản lý truyền thống không thể áp dụng được.