RoboBees, byreservater og varme bistader kunne redde verden fra 'beepocalypse'

Landbruget er nået langt i det seneste århundrede. Vi producerer mere mad end nogensinde før - men vores nuværende model er uholdbar, og som verdens befolkning hurtigt nærmer sig de 8 milliarder, vil moderne fødevareproduktionsmetoder have brug for en radikal transformation, hvis de skal beholde op. Heldigvis kan en række nye teknologier være med til at gøre det muligt. I denne serie, vil vi udforske nogle af de innovative nye løsninger, som landmænd, videnskabsmænd og iværksættere arbejder på for at sikre, at ingen går sultne i vores stadig mere overfyldte verden.

Medmindre du har boet under en sten eller har fået dit hoved begravet i en tom bikube, har du sikkert hørt om den nuværende "beepocalypse". I løbet af de sidste par år har colony collapse disorder (CCD) hærget bipopulationer i hele verden. Mere end 40

procent af kolonier i USA døde alene i 2016, så at kalde situationen en "decimering" ville være en grov underdrivelse.

Næsten en tredjedel af vores kost kommer fra insektbestøvede planter, og ifølge US Department of Agriculture, bier er ansvarlige for 80 procent af den bestøvning. Det er overflødigt at sige, at en enorm del af vores globale fødevarenetværk afhænger af velfærden for denne ubeskårne landbrugsarbejdsstyrke. Kort sagt: Hvis de går, går vi.

Der er en række underliggende årsager bag denne massive afdød, og derfor er der ingen sølvkugle, der vil vende tendensen. Spørgsmålet er mangefacetteret, og at løse et sådant labyrintisk problem vil kræve et net af komplementære indsatser.

Heldigvis har planeten Jorden allerede nogen i sagen.

Lige nu, over hele verden, udnytter naturbeskyttelsesfolk, ingeniører og almindelige borgere moderne teknologi til at hjælpe med at redde vores summende, bevingede allierede. I denne artikel tager vi dig med på en rundtur i ikke kun de største problemer, som biavlere står over for lige nu, men også nogle af de fantastiske løsninger, folk har drømt om for at løse dem.

Det viser sig, at pesticider er dårlige for bier. Der kan man bare se?!

I løbet af de sidste par årtier har landmænd kigget på genetisk modificerede afgrøder og en ny klasse af pesticider - nemlig neonikotinoider (eller neonika) - for at strække udbyttet for at imødekomme vores globale fødevarebehov. Desværre har de resterende virkninger af disse afgrøder og pesticider været direkte forbundet med højere rater af colony collapse disorder - et fænomen, hvor størstedelen af ​​arbejderbier forlader bikuben og forlader deres dronning bag.

Deri ligger gåden. Vi er afhængige af disse landbrugskemikalier til at producere tilstrækkelige mængder mad til os selv, men de dræber også bier og skærer væk på en afgørende søjle i vores fødevaresystem. Forskere siger, at vi nok ikke bør fortsætte med at bruge neonik, men landmænd vil sandsynligvis fortsætte med at gøre det, fordi de øger afgrødeudbyttet. Det er en ond cirkel.

Den gode nyhed er, at på det seneste er flere og flere lande begyndt at gøre det forbyde nogle af disse pesticider - og derved tvinger avlerne til at finde ud af alternative metoder. Men selvom vi holdt op med at bruge neonics verden over i går, ville vores problemer ikke være ovre.

Pesticider er kun toppen af ​​isbjerget

Big Ag og bastardiseringen af ​​biavl

Kommerciel biavl har altid været en lukrativ forretning. Men i de senere år er biavlere begyndt at udleje flere og flere af deres bistader til bestøvningsformål (i stedet for blot at lave honning) for at forblive rentable.

Dette gøres ofte i massiv skala, med semi-lastbiler fyldt med hundredvis af bistader og millioner af bier. Disse biavlere rejser på motorvejene efter bestøvningscyklusserne over hele landet og lejer deres kolonier ud til de højestbydende.

Bier er dog ret kræsne. Hvis temperaturen falder til under 50 grader Fahrenheit, eller hvis det er regnfuldt, især blæsende eller endda overskyet, er det mindre sandsynligt, at bier forlader bikuben og bestøver. For at sikre, at en afgrøde er bestøvet, vil landmænd ofte bruge kommercielle biavlere som en slags forsikring.

Mange vil ofte leje det dobbelte af det nødvendige antal bier til en given afgrøde for at sikre, at den bliver bestøvet uanset hvad. Desværre betyder det generelt, at der er halvdelen af ​​mængden af ​​mad i en given mark til tilstrækkelig næring til bierne. For at kompensere for denne ubalance vil mange biavlere supplere deres biers kost med alternative fødekilder. Dette inkluderer normalt billig, mindre nærende majssirup for at øge rentabiliteten.

"Bare på grund af den måde [biavlere] skal administrere dem i et stort antal kolonier for at tjene penge, er skadeligt for deres helbred,” siger Dr. Francis Drummond, professor i insektøkologi ved University of Maine. "Så det er en slags catch-22."

Majssirup er ikke så nærende som rørsukker, og rørsukker er ikke nær så nærende som nektar fra blomster. På samme måde er det nuværende system med evig transport også stressende og skadeligt for generelle sundhed for disse kommercielle bipopulationer, hvilket gør dem mere modtagelige for sygdomme og parasitter.

"Hver gang du har en værtspopulation, der er inficeret med en parasit eller sygdom, og som også holdes i virkelig høj tæthed, har de en tendens til at være mere tilbøjelige til at få den sygdom," sagde Drummond.

En måde at bekæmpe dette på er med bedre overvågningsteknologi, der gør det muligt for biavlere at styrke sunde populationer og reparere syge. Tage EyesOnHives, for eksempel. Ligesom en FitBit til bier bruger systemet kameraer inde i bikuben til at overvåge aktivitet og videresende data til biavlere via en smartphone eller tablet.

Ved hjælp af software kan timers bikubeovervågning opdeles i koloniaktivitetsmønstre for at give nyttige analyser. Applikationen indsamler data ikke kun om individuelle bier, men også skærme bikuben som en kumulativ "superorganisme." Dette gør det muligt for appen at måle bistadens sundhed via analytiske spidser og dips, så brugere kan reagere hurtigere på forstyrrelser.

Og dreng, er der masser af forstyrrelser at være bekymret over.

Bekæmp miden

Varroa-miden — el Varroa destruktor som det formelt er kendt - har hærget bikolonier verden over i årtier. Siden de invasive arters introduktion til Nordamerika i slutningen af 1980'erne, har skadedyret været ansvarlig for at udslette hel populationer af vestlige honningbier.

Det er nemt at se hvorfor. Vestlige honningbier er helt forsvarsløse mod miden. Parasitten - ikke større end et sesamfrø, sætter sig fast på en bi og suger dens blod, til sidst enten dræber den direkte eller gør bien mere modtagelig over for sygdomme og vira. For at gøre ondt værre har biavlere ikke rigtig mange muligheder, når det kommer til disse mider, og de er ofte tvunget til at bruge alt fra syrer og blegemiddel til medicin mod hesteflåter for at bekæmpe dem. Men selvfølgelig kan disse også have negative effekter på kolonien.

Heldigvis kan der være en sikker løsning på vores destruktorproblem.

Det Termosolær Hive er lige så enkel, som den er effektiv. I modsætning til honningbier, varroa mider kan ikke modstå høje temperaturer. Thermosolar Hive udnytter dette ved at bruge et tagsolpanel, der er designet til øge varmen inde i stadet til dødelige temperaturer for Varroa-miden uden at skade honningbier.

Skaberne af bikuben hævder, at den accelererer forårets kolonivækst, pollenopsamlingskapacitet og flyveaktivitet. Bikuben er stadig i prototypefasen på dette tidspunkt, men kan være et stærkt våben i kampen mod miden.

Selvfølgelig, hvis denne enkle tilgang ikke slår ud, er der en backup-plan. I en fremtid med overflødighedshorn af genmodificerede fødevarer kan vi også have bistader, der nynner med genmodificerede honningbier.

Konstruere bedre bier - og bygge robotter for en sikkerheds skyld

En anden plan for at afbøde Varroa-mideproblemet kommer fra Moder Natur - med et twist. Ideen er at bruge en teknik kaldet RNA-interferens (RNAi) ved at fodre bier med sukkersirup med syntetisk RNA-kode, der er specielt designet til at virke mod Varroa-miden. Når en mide begynder at udvaske blod fra disse bioteknologiske bier, kommer et syntetisk RNA ind i dets system. I stedet for at blive næret, står skadedyret i stedet tilbage med en nedsat evne til trække vejret, spise eller formere sig - og det er blot en af ​​de mange smarte tilgange, som forskere drømmer om.

Harvard University tager tingene et skridt videre ved at planlægge en all-out Stille forår scenario: En verden uden naturligt forekommende bier. På universitetets Wyss Institute for Biologically Inspired Robots designer forskere hele flåder af såkaldte “RoboBees”, der kan bestøve vores afgrøder i en biløs fremtid.

Disse RoboBees (eller mere præcist, Autonomous Flying Microbots) er ikke kun udstyret med vinger, men også sensorer der efterligner biers øjne og antenner, og derved tillader enhederne både at "fornemme" og reagere på deres miljø. Det lyder måske skørt og langt ude, men dette er ikke kun akademisk vaporware. Holdet har udviklet disse robotter i mere end fem år og mener, at RoboBees kunne begynde kunstig bestøvning af afgrøder inden for en årti.

Det er et lovende projekt, og det kan meget vel ende med at redde dagen - men det er også vigtigt at husk, at os almindelige Joes ikke er på befaling af den nyeste teknologi til at vende situationen beepokalypse. Der er masser af grundlæggende skridt, både byer og borgere kan tage for rent faktisk at gøre en forskel.

Byg bivenlige byer

Et af de mest problematiske resultater af både stordrift og klimaændringer er udtømningen af biodiversitet til fordel for monokultur. En diæt med overvejende én fødekilde er ikke ideel til optimal bi sundhed. Et område, der er domineret af titusindvis af hektar med enkelte årstidsbestemte afgrøder, kan ikke tilstrækkeligt nære et sundt bikube året rundt - endsige sæsonmæssigt.

Mens byer er bygget til mennesker, kan rummene nemt tilpasses til at fungere som bireservater. En imponerende indsats i gang i Oslo, Norge, kunne implementeres i byer over hele kloden for at genoplive kolonier lokalt. De kalder det verdens første "bi motorvej.”

Som en del af projektet opfordres borgerne til at bruge uderum (parker, skolehaver, tage mv.) til at skabe bivenlige levesteder omkring Oslo. Enkeltpersoner kan liste og kortlægge deres planteindsats på en hjemmeside for at opmuntre andre i nærheden til at følge trop med deres egne levesteder og andre diversificerede haver.

Oslo er ikke det eneste sted, hvor folk gentænker bydesign med bestøvere i tankerne. Forskere ved University of Maine arbejder med en fuld losseplads i Hampden og genbruger dele af stedet til et lignende projekt. Maine er primært domineret af skovøkosystemer. Desværre er disse områder ikke særligt befordrende for biernes sundhed. Professor Frank Drummond og andre planter bestøverhaver på den inaktive Pine Tree Losseplads for at identificere planter, der er mest gavnlige for bier i området.

Andre amerikanske stater er også begyndt at udnytte vegetationen bedre i et forsøg på at fremme plantediversitet specifikt rettet mod bier. For at hjælpe i denne bestræbelse planlægger det amerikanske transportministerium at gennemføre en undersøgelse i foråret for at bestemme, hvad vegetationsbestøvere indtager. Dataene vil blive brugt til at fremme biodiversitet og stærkere bestøverhabitater ad gangen.

Bevæger sig fremad

Ved at forsøge at skabe et effektivt fødevareforsyningsnetværk har vi uforvarende forvandlet hele apparatet til et uforudsigeligt rod.

"Desværre, hvis man ser meget nøje på en masse landbrug, er det klart, at vi er meget afhængige af, hvad man kan kalde input udefra," sagde Drummond. »Uanset om det er levende organismer som honningbier eller petroleumsbaserede gødninger og pesticider, er det den vej, storskalalandbruget er gået. Det er ligesom der, hvor vi er, men det gør vores landbrug sårbart over for forstyrrelser. Jeg vil sige, at det på en måde er blevet et faktum, indtil der sker noget.”

Heldigvis er nogle geniale høj- og lavteknologiske muligheder allerede godt i gang.

Skal vi bygge en smartere, mere effektiv og mindre destruktiv global fødevareforsyning? Absolut. Vil dette ske fra den ene dag til den anden? Hold ikke vejret. I mellemtiden må vi tage skridt til at støtte vores vigtigste bestøvere på mikroniveau, ellers kan vi være de næste på hugget.

Hvor virkelig smukt det end er at forestille sig en flåde af RoboBees, der bestøver landskabet, er det måske bedst at være opmærksom på advarslen fra kanariefuglen i kulminen, fordi vores bestøvere falder som - ja, bier, ved dette punkt.