RoboBees, градски светилища и горещи кошери могат да спасят света от „биепокалипсис“

Селското стопанство измина дълъг път през миналия век. Произвеждаме повече храна от всякога, но сегашният ни модел е неустойчив и тъй като населението на света бързо наближава границата от 8 милиарда, съвременните методи за производство на храни ще се нуждаят от радикална трансформация, ако искат да се запазят нагоре. За щастие набор от нови технологии може да помогне да стане възможно. в тази серия, ще проучим някои от иновативните нови решения, върху които работят фермери, учени и предприемачи, за да сме сигурни, че никой не остава гладен в нашия все по-пренаселен свят.

Освен ако не сте живели под камък или сте заровили главата си в празен пчелен кошер, вероятно сте чували за настоящия „бипокалипсис“. През последните няколко години разстройството на колапса на колониите (CCD) опустоши пчелните популации в световен мащаб. Повече от 40

процента колонии в Съединените щати загинаха само през 2016 г., така че да се нарече тежкото положение „унищожаване“ би било грубо подценяване.

Близо една трета от диетата ни идва от растения, опрашвани от насекоми, и според Министерство на земеделието на САЩ, пчелите са отговорни за 80 процента от това опрашване. Излишно е да казвам, че огромна част от нашата глобална хранителна мрежа зависи от благосъстоянието на тази невъзпята земеделска работна сила. Просто казано: Ако те си отидат, ние ще тръгнем.

Зад това масивно изчезване стоят редица основни причини и следователно няма сребърен куршум, който да обърне тенденцията. Проблемът е многостранен и решаването на такъв лабиринтен проблем ще изисква мрежа от допълващи се усилия.

За щастие планетата Земя вече има някой по случая.

В момента по целия свят природозащитници, инженери и обикновени граждани използват модерна технология, за да помогнат за спасяването на нашите бръмчащи, крилати съюзници. В тази статия ще ви отведем на обиколка не само на най-големите проблеми, пред които са изправени пчеларите в момента, но и на някои от невероятните решения, които хората са измислили, за да ги решат.

Оказва се, че пестицидите са вредни за пчелите. Кой знаеше?!

През последните няколко десетилетия фермерите се обърнаха към генетично модифицирани култури и нов клас пестициди – а именно неоникотиноиди (или неони) – за да увеличат добивите, за да отговорят на нашите глобални нужди от храни. За съжаление, остатъчните ефекти от тези култури и пестициди са пряко свързани с по-високите нива на разстройство на колапса на колониите — явление, при което по-голямата част от пчелите работнички изоставят кошера и напускат своята кралица отзад.

В това се крие главоблъсканицата. Ние разчитаме на тези селскостопански химикали, за да произвеждаме адекватни количества храна за себе си, но те също така убиват пчелите и разрушават важен стълб на нашата хранителна система. Учените казват, че вероятно не трябва да продължаваме да използваме неоника, но фермерите вероятно ще продължат да го правят, защото те повишават добивите. Това е порочен кръг.

Добрата новина е, че напоследък все повече държави започват да забрана някои от тези пестициди - като по този начин принуждават производителите да измислят алтернативни методи. Но дори вчера да спрем да използваме неоника по целия свят, проблемите ни няма да са приключили.

Пестицидите са само върхът на айсберга

Big Ag и бастардизацията на пчеларството

Търговското пчеларство винаги е било доходоносен бизнес. През последните години обаче пчеларите започнаха да отдават под наем все повече и повече кошери за целите на опрашването (вместо просто да правят мед), за да останат печеливши.

Това често се прави в огромен мащаб, включвайки полукамиони, натоварени със стотици кошери и милиони пчели. Тези пчелари пътуват по магистралите, следвайки циклите на опрашване в цялата страна и отдават колониите си под наем на предложилите най-висока цена.

Пчелите обаче са доста придирчиви. Ако температурата падне под 50 градуса по Фаренхайт или ако е дъждовно, особено ветровито или дори облачно, пчелите е по-малко вероятно да напуснат кошера и да опрашват. За да гарантират, че културата е опрашена, фермерите често ще използват търговски пчелари като вид застрахователна полица.

Мнозина често ще наемат двойно повече от необходимия брой пчели за дадена култура, за да гарантират, че ще бъде опрашена независимо от всичко. За съжаление, това обикновено означава, че в дадено поле има половината от количеството храна за адекватно подхранване на пчелите. За да компенсират този дисбаланс, много пчелари допълват диетата на своите пчели с алтернативни източници на храна. Това обикновено включва евтин, по-малко хранителен царевичен сироп за допълнително повишаване на рентабилността.

„Само поради начина, по който [пчеларите] трябва да ги управляват в голям брой колонии, за да правят пари, е вредни за тяхното здраве,” казва д-р Франсис Дръмънд, професор по екология на насекомите в Университета на Мейн. „Така че това е нещо като уловка-22.“

Царевичният сироп не е толкова питателен, колкото тръстиковата захар, а тръстиковата захар не е толкова питателна, колкото нектара от цветята. По същия начин настоящата система на постоянен транспорт също е стресираща и вредна за цялостното здраве на тези търговски пчелни популации, което ги прави по-податливи на болести и паразити.

„Всеки път, когато имате популация от гостоприемник, който е заразен от паразит или болест и също така се държи при наистина висока плътност, те са склонни да бъдат по-склонни да придобият това заболяване“, каза Дръмонд.

Един от начините за борба с това е с по-добри технологии за мониторинг, които позволяват на пчеларите да поддържат здрави популации и да лекуват болните. Предприеме EyesOnHives, например. Подобно на FitBit за пчели, системата използва камери вътре в кошера, за да наблюдава дейността и да предава данни на пчеларите чрез смартфон или таблет.

С помощта на софтуер часовете наблюдение на кошера могат да бъдат разбити на модели на активност на колонията, за да се осигури полезен анализ. Приложението събира данни не само за отделни пчели, но и монитори кошерът като кумулативен “суперорганизъм.” Това позволява на приложението да измерва здравето на кошера чрез аналитични пикове и спадове, така че пазачите да могат да реагират по-бързо на прекъсванията.

И момче, има ли много смущения, за които да се тревожите.

Борба с акара

Акарът Вароа — или Вароа деструктор както е официално известно — опустошава пчелните колонии по света от десетилетия. След въвеждането на инвазивния вид в Северна Америка в края на 1980 г, вредителят е отговорен за унищожаването цяла популации на западни медоносни пчели.

Лесно е да разберете защо. Западните медоносни пчели са напълно беззащитен срещу акара. Паразитът - не по-голям от сусамово семе, се захваща за пчела и изсмуква кръвта й, като в крайна сметка или я убива направо, или прави пчелата по-податлива на болести и вируси. За да влошат нещата, пчеларите всъщност нямат много средства, когато става въпрос за тези акари, и често са принудени да използват всичко - от киселини и белина до лекарства срещу конски кърлежи, за да се борят с тях. Но, разбира се, те също могат да имат отрицателни ефекти върху колонията.

За щастие, може да има безопасно решение на нашия проблем с деструктора.

The Термосоларен кошер е толкова просто, колкото и ефективно. За разлика от медоносните пчели, вароатозните акари не мога издържат на високи температури. Thermosolar Hive се възползва от това, като използва слънчев панел на покрива, който е проектиран да увеличете топлината вътре в кошера до смъртоносни температури за акара Varroa, без да навредите медоносни пчели.

Създателите на кошера твърдят, че той ускорява пролетния растеж на колониите, капацитета за събиране на цветен прашец и летателната активност. Кошерът все още е във фаза прототип на този етап, но може да бъде мощно оръжие в борбата срещу акара.

Разбира се, ако този прост подход не даде резултат, има резервен план. В бъдеще с изобилие от генетично модифицирани храни може да имаме и кошери, бръмчащи от генетично модифицирани медоносни пчели.

Създайте по-добри пчели — и изградете роботи за всеки случай

Друг план за смекчаване на проблема с акарите Varroa идва от майката природа - с обрат. Идеята е да се използва техника, наречена РНК интерференция (RNAi), чрез хранене на пчелите със захарен сироп със синтетичен РНК код, който е специално проектиран да работи срещу акара Varroa. Когато акарът започне да отделя кръв от тези биотехнологични пчели, синтетична РНК навлиза в неговата система. Вместо да бъде подхранван, вредителят вместо това остава с намалена способност да дишат, ядат или се възпроизвеждат - и това е само един от многото умни подходи, които изследователите измислят.

Харвардският университет прави нещата още една крачка напред, като планира всичко Тиха пролет сценарий: Свят без естествено срещащи се пчели. В института Wyss за биологично вдъхновени роботи към университета изследователите проектират цели флотилии от т.нар. “RoboBees”, които могат да опрашват нашите култури в бъдеще без пчели.

Тези RoboBees (или по-точно, автономни летящи микроботове) са не само оборудвани с крила, но и със сензори които имитират очите и антените на пчелите, като по този начин позволяват на единиците да „усещат“ и да реагират на техните заобикаляща среда. Може да звучи налудничаво и пресилено, но това не е само академичен vaporware. Екипът разработва тези роботи повече от пет години и вярва, че RoboBees може да започне изкуствено опрашване на култури в рамките на десетилетие.

Това е обещаващ проект и в крайна сметка може да спаси положението, но също така е важно не забравяйте, че ние, обикновените Джо, не сме по волята на най-новите технологии, за да обърнем биепокалипсис. Има много основни стъпки, които градовете и гражданите могат да предприемат, за да направят действително промяна.

Изграждане на благоприятни за пчелите градове

Един от най-проблемните резултати както от мащабното земеделие, така и от изменението на климата е изчерпването на биоразнообразие в полза на монокултурата. Диета с преобладаващ източник на храна не е идеална за оптимално здраве на пчелите. Район, доминиран от десетки хиляди акра единични, сезонни култури, не може адекватно да подхранва здрав кошер през цялата година - камо ли сезонно.

Докато градовете са построени за хората, пространствата могат лесно да бъдат адаптирани да действат като убежища за пчели. Впечатляващо усилие, което се провежда в Осло, Норвегия, може да бъде приложено в градове по целия свят за съживяване на колонии на местно ниво. Наричат ​​го първия в света "пчелна магистрала.”

Като част от проекта гражданите се насърчават да използват външни пространства (паркове, училищни градини, покриви и др.), за да създадат благоприятни за пчелите местообитания около Осло. Индивидите могат да изброят и картографират своите усилия за засаждане на уебсайт, за да насърчат другите наблизо да последват примера им със собствените си местообитания и други разнообразни градини.

Осло не е единственото място, където хората преосмислят градския дизайн, имайки предвид опрашителите. Изследователи от Университет на Мейн работят с пълно депо в Хампдън и преназначават части от обекта за подобен проект. Мейн е предимно доминиран от горски екосистеми. За съжаление, тези зони не са особено благоприятни за здравето на пчелите. Професор Франк Дръмонд и други засаждат градини с опрашители в неактивното сметище Pine Tree, за да идентифицират растенията, които са най-полезни за пчелите в района.

Други щати на САЩ също започват да използват по-добре крайпътната растителност в опит да насърчат растителното разнообразие, специално насочено към пчелите. За да подпомогне това начинание, Министерството на транспорта на САЩ планира да проведе проучване тази пролет, за да определи какво консумират опрашителите на крайпътната растителност. Данните ще бъдат използвани за насърчаване на биоразнообразието и по-силни местообитания на опрашители по десните пътища.

Движа се напред

Опитвайки се да създадем ефективна мрежа за доставка на храна, ние несъзнателно превърнахме целия апарат в непредсказуема бъркотия.

„За съжаление, ако погледнете много отблизо селското стопанство, става ясно, че сме много зависими от това, което бихте могли да наречете външни вложения“, каза Дръмонд. „Независимо дали става въпрос за живи организми като медоносни пчели или базирани на петрол торове и пестициди, това е пътят, по който е тръгнало мащабното земеделие. Това е някак къде се намираме, но това прави нашето селско стопанство уязвимо на смущения. Бих казал, че това е нещо като факт от живота, докато нещо не се случи.”

За щастие, някои гениални високо- и нискотехнологични опции вече са в ход.

Трябва ли да изградим по-интелигентно, по-ефективно, по-малко разрушително глобално снабдяване с храни? Абсолютно. Ще стане ли това за една нощ? Не задържайте дъха си. Междувременно трябва да предприемем стъпки, за да подкрепим нашите главни опрашители на микро ниво, или можем да бъдем следващите на кълбото.

Колкото и да е наистина красиво да си представите флотилия от RoboBees, опрашващи провинцията, може би е най-добре да се вслушате предупреждението на канарчето във въглищната мина, защото нашите опрашители падат като... добре, пчелите, в това точка.