Οι RoboBees, τα καταφύγια των πόλεων και οι καυτές κυψέλες θα μπορούσαν να σώσουν τον κόσμο από τη «μπηποκάλυψη»

Η γεωργία έχει προχωρήσει πολύ τον περασμένο αιώνα. Παράγουμε περισσότερα τρόφιμα από ποτέ — αλλά το τρέχον μοντέλο μας δεν είναι βιώσιμο και καθώς ο παγκόσμιος πληθυσμός γρήγορα πλησιάζει το όριο των 8 δισεκατομμυρίων, οι σύγχρονες μέθοδοι παραγωγής τροφίμων θα χρειαστούν ριζικό μετασχηματισμό εάν πρόκειται να διατηρηθούν πάνω. Ευτυχώς, μια σειρά από νέες τεχνολογίες θα μπορούσαν να βοηθήσουν να γίνει εφικτό. Σε αυτή η σειρά, θα εξερευνήσουμε μερικές από τις καινοτόμες νέες λύσεις στις οποίες εργάζονται αγρότες, επιστήμονες και επιχειρηματίες για να διασφαλίσουν ότι κανείς δεν θα πεινάει στον ολοένα και πιο πολυσύχναστο κόσμο μας.

Εκτός κι αν ζούσατε κάτω από έναν βράχο ή είχατε το κεφάλι σας θαμμένο σε μια άδεια κυψέλη εξόρυξης, πιθανότατα έχετε ακούσει σχετικά με την τρέχουσα «beepocalypse». Τα τελευταία χρόνια, η διαταραχή κατάρρευσης αποικιών (CCD) έχει πλήξει τους πληθυσμούς των μελισσών Παγκόσμιος. Πάνω από 40

τοις εκατό αποικιών στις Ηνωμένες Πολιτείες πέθαναν μόνο το 2016, οπότε το να αποκαλέσουμε τη δεινή κατάσταση «αποδεκατισμό» θα ήταν χονδροειδής υποτίμηση.

Σχεδόν το ένα τρίτο της διατροφής μας προέρχεται από φυτά που επικονιάζονται με έντομα, και σύμφωνα με το Υπουργείο Γεωργίας των Η.Π.Α, οι μέλισσες είναι υπεύθυνες για το 80 τοις εκατό αυτής της επικονίασης. Περιττό να πούμε ότι ένα τεράστιο μέρος του παγκόσμιου δικτύου τροφίμων μας εξαρτάται από την ευημερία αυτού του αφανούς αγροτικού εργατικού δυναμικού. Με απλά λόγια: Αν πάνε αυτοί, πάμε εμείς.

Υπάρχουν πολλές υποκείμενες αιτίες πίσω από αυτή τη μαζική εξάντληση και, κατά συνέπεια, δεν υπάρχει ασημένια σφαίρα που θα αντιστρέψει την τάση. Το ζήτημα είναι πολύπλευρο και η επίλυση ενός τέτοιου δαιδαλώδους προβλήματος θα απαιτήσει ένα δίκτυο συμπληρωματικών προσπαθειών.

Ευτυχώς, ο πλανήτης Γη έχει ήδη κάποιον για την υπόθεση.

Αυτή τη στιγμή, σε όλο τον κόσμο, οι οικολόγοι, οι μηχανικοί και οι καθημερινοί πολίτες αξιοποιούν τη σύγχρονη τεχνολογία για να βοηθήσουν στη διάσωση των πολυσύχναστων, φτερωτών συμμάχων μας. Σε αυτό το άρθρο, θα σας ξεναγήσουμε όχι μόνο στα μεγαλύτερα προβλήματα που αντιμετωπίζουν οι μελισσοκόμοι αυτή τη στιγμή, αλλά και σε μερικές από τις εκπληκτικές λύσεις που έχουν ονειρευτεί οι άνθρωποι για να τα λύσουν.

Αποδεικνύεται ότι τα φυτοφάρμακα κάνουν κακό στις μέλισσες. Οι οποίοι γνώριζαν?!

Τις τελευταίες δεκαετίες, οι αγρότες στράφηκαν σε γενετικά τροποποιημένες καλλιέργειες και μια νέα κατηγορία φυτοφαρμάκων - συγκεκριμένα τα νεονικοτινοειδή (ή νεονικά) - για να αυξήσουν τις αποδόσεις για να καλύψουν τις παγκόσμιες ανάγκες μας σε τρόφιμα. Δυστυχώς, οι υπολειμματικές επιπτώσεις αυτών των καλλιεργειών και φυτοφαρμάκων έχουν συνδεθεί άμεσα με υψηλότερα ποσοστά διαταραχή κατάρρευσης αποικίας — ένα φαινόμενο κατά το οποίο η πλειοψηφία των εργάτριων μελισσών εγκαταλείπουν την κυψέλη και αφήνουν τη βασίλισσά τους πίσω.

Εκεί βρίσκεται το αίνιγμα. Βασιζόμαστε σε αυτές τις γεωργικές χημικές ουσίες για να παράγουμε επαρκείς ποσότητες τροφής για τον εαυτό μας, αλλά επίσης σκοτώνουν τις μέλισσες και καταστρέφουν έναν κρίσιμο πυλώνα του διατροφικού μας συστήματος. Οι επιστήμονες λένε ότι μάλλον δεν πρέπει να συνεχίσουμε να χρησιμοποιούμε νεονικά, αλλά οι αγρότες πιθανότατα θα συνεχίσουν να το κάνουν επειδή ενισχύουν τις αποδόσεις των καλλιεργειών. Είναι ένας φαύλος κύκλος.

Τα καλά νέα είναι ότι τον τελευταίο καιρό, όλο και περισσότερες χώρες αρχίζουν να το κάνουν απαγόρευση ορισμένα από αυτά τα φυτοφάρμακα — αναγκάζοντας έτσι τους καλλιεργητές να βρουν εναλλακτικές μεθόδους. Ωστόσο, ακόμα κι αν σταματήσαμε να χρησιμοποιούμε νεονικά παγκοσμίως χθες, τα προβλήματά μας δεν θα είχαν τελειώσει.

Τα φυτοφάρμακα είναι μόνο η κορυφή του παγόβουνου

Το Big Ag και το μπασταρδισμό της μελισσοκομίας

Η εμπορική μελισσοκομία ήταν πάντα μια επικερδής επιχείρηση. Ωστόσο, τα τελευταία χρόνια, οι μελισσοκόμοι άρχισαν να νοικιάζουν όλο και περισσότερες από τις κυψέλες τους για λόγους επικονίασης (και όχι απλώς για την παραγωγή μελιού) για να παραμείνουν κερδοφόροι.

Αυτό γίνεται συχνά σε μαζική κλίμακα, ενσωματώνοντας ημι φορτηγά φορτωμένα με εκατοντάδες κυψέλες και εκατομμύρια μέλισσες. Αυτοί οι μελισσοκόμοι ταξιδεύουν στους αυτοκινητόδρομους ακολουθώντας τους κύκλους επικονίασης σε όλη τη χώρα και νοικιάζουν τις αποικίες τους στους πλειοδότες.

Οι μέλισσες, ωστόσο, είναι αρκετά επιδέξιες. Εάν η θερμοκρασία πέσει κάτω από τους 50 βαθμούς Φαρενάιτ, ή αν έχει βροχή, ιδιαίτερα άνεμο ή ακόμα και συννεφιά, οι μέλισσες είναι λιγότερο πιθανό να εγκαταλείψουν την κυψέλη και να επικονιάσουν. Για να διασφαλιστεί η επικονίαση μιας καλλιέργειας, οι αγρότες συχνά χρησιμοποιούν εμπορικούς μελισσοκόμους ως ασφαλιστήριο συμβόλαιο.

Πολλοί συχνά νοικιάζουν διπλάσιο αριθμό μελισσών για μια δεδομένη καλλιέργεια, προκειμένου να διασφαλίσουν ότι θα γονιμοποιηθεί ανεξάρτητα από το τι. Δυστυχώς, αυτό γενικά σημαίνει ότι υπάρχει η μισή ποσότητα τροφής σε ένα δεδομένο χωράφι για να τρέφονται επαρκώς οι μέλισσες. Για να αντισταθμίσουν αυτή την ανισορροπία, πολλοί μελισσοκόμοι θα συμπληρώσουν τη διατροφή των μελισσών τους με εναλλακτικές πηγές τροφής. Αυτό συνήθως περιλαμβάνει φθηνό, λιγότερο θρεπτικό σιρόπι καλαμποκιού για περαιτέρω κερδοφορία.

«Ακριβώς λόγω του τρόπου με τον οποίο [οι μελισσοκόμοι] πρέπει να τα διαχειριστούν σε μεγάλους αριθμούς αποικιών για να βγάλουν χρήματα είναι επιζήμια για την υγεία τους», λέει ο Δρ Φράνσις Ντράμοντ, καθηγητής οικολογίας εντόμων στο Πανεπιστήμιο του Μέιν. «Λοιπόν, είναι κάτι σαν catch-22».

Το σιρόπι καλαμποκιού δεν είναι τόσο θρεπτικό όσο η ζάχαρη από ζαχαροκάλαμο και η ζάχαρη από ζαχαροκάλαμο δεν είναι τόσο θρεπτική όσο το νέκταρ από λουλούδια. Ομοίως, το τρέχον σύστημα αέναης μεταφοράς είναι επίσης αγχωτική και επιζήμια για τους τη συνολική υγεία αυτών των εμπορικών πληθυσμών μελισσών, καθιστώντας τις πιο ευάλωτες σε ασθένειες και παράσιτα.

«Κάθε φορά που έχετε έναν πληθυσμό ενός ξενιστή που έχει μολυνθεί από ένα παράσιτο ή ασθένεια και επίσης διατηρείται σε πολύ υψηλές πυκνότητες, τείνουν να είναι πιο επιρρεπείς στην απόκτηση αυτής της ασθένειας», είπε ο Drummond.

Ένας τρόπος για να καταπολεμηθεί αυτό είναι με καλύτερη τεχνολογία παρακολούθησης που επιτρέπει στους μελισσοκόμους να ενισχύουν υγιείς πληθυσμούς και να επισκευάζουν τους άρρωστους. Παίρνω EyesOnHives, για παράδειγμα. Όπως ένα FitBit για μέλισσες, το σύστημα χρησιμοποιεί κάμερες στο εσωτερικό της κυψέλης για να παρακολουθεί τη δραστηριότητα και να μεταδίδει δεδομένα στους μελισσοκόμους μέσω smartphone ή tablet.

Με τη βοήθεια λογισμικού, οι ώρες παρακολούθησης της κυψέλης μπορούν να αναλυθούν σε μοτίβα δραστηριότητας αποικιών για να παρέχουν χρήσιμα αναλυτικά στοιχεία. Η εφαρμογή συλλέγει δεδομένα όχι μόνο για μεμονωμένες μέλισσες αλλά και οθόνες η κυψέλη ως αθροιστικό»υπεροργανισμός.» Αυτό επιτρέπει στην εφαρμογή να μετράει την υγεία των κυψελών μέσω αναλυτικών αιχμών και βυθίσεων, ώστε οι κάτοχοι να μπορούν να αντιδρούν σε διακοπές πιο γρήγορα.

Και αγόρι μου, υπάρχουν πολλές αναταραχές που πρέπει να ανησυχείς.

Καταπολεμήστε το άκαρι

Το άκαρι Varroa — ή Βαρρόα καταστροφέας όπως είναι επίσημα γνωστό — έχει ρημάξει αποικίες μελισσών σε όλο τον κόσμο εδώ και δεκαετίες. Από την εισαγωγή του χωροκατακτητικού είδους στη Βόρεια Αμερική στα τέλη δεκαετία του 1980, το παράσιτο είναι υπεύθυνο για την εξάλειψη ολόκληρος πληθυσμούς δυτικών μελισσών.

Είναι εύκολο να καταλάβει κανείς γιατί. Οι δυτικές μέλισσες είναι εντελώς ανυπεράσπιστος κατά του ακάρεως. Το παράσιτο - όχι μεγαλύτερο από ένα σουσάμι, μανδαλώνει πάνω σε μια μέλισσα και ρουφάει το αίμα της, τελικά είτε σκοτώνοντάς την εντελώς είτε καθιστώντας τη μέλισσα πιο ευάλωτη σε ασθένειες και ιούς. Για να γίνουν τα πράγματα χειρότερα, οι μελισσοκόμοι δεν έχουν πραγματικά μεγάλη προσφυγή όταν πρόκειται για αυτά τα ακάρεα και συχνά αναγκάζονται να χρησιμοποιούν τα πάντα, από οξέα και χλωρίνη μέχρι φάρμακα για τσιμπούρια αλόγου για την καταπολέμησή τους. Αλλά φυσικά και αυτά μπορεί να έχουν αρνητικές επιπτώσεις στην αποικία.

Ευτυχώς, μπορεί να υπάρξει μια ασφαλής λύση στο πρόβλημα του καταστροφέα μας.

ο Θερμοηλιακή Κυψέλη είναι τόσο απλό όσο και αποτελεσματικό. Σε αντίθεση με τις μέλισσες, τα ακάρεα βαρρόα δεν μπορώ αντέχουν σε υψηλές θερμοκρασίες. Το Thermosolar Hive το εκμεταλλεύεται αυτό χρησιμοποιώντας ένα ηλιακό πάνελ στον τελευταίο όροφο που έχει σχεδιαστεί για αυξήστε τη θερμότητα στο εσωτερικό της κυψέλης σε θανατηφόρες θερμοκρασίες για το άκαρι Varroa χωρίς να βλάψετε μέλισσες.

Οι δημιουργοί της κυψέλης ισχυρίζονται ότι επιταχύνει την ανάπτυξη των ανοιξιάτικων αποικιών, την ικανότητα συλλογής γύρης και τη δραστηριότητα πτήσης. Η κυψέλη βρίσκεται ακόμα στη φάση του πρωτοτύπου σε αυτό το σημείο, αλλά θα μπορούσε να είναι ένα ισχυρό όπλο στην καταπολέμηση του ακάρεως.

Φυσικά, εάν αυτή η απλή προσέγγιση δεν πετύχει, υπάρχει ένα εφεδρικό σχέδιο. Σε ένα μέλλον με κερατοειδή από γενετικά τροποποιημένες τροφές, μπορεί επίσης να έχουμε κυψέλες που βουίζουν με γενετικά τροποποιημένες μέλισσες.

Δημιουργία καλύτερων μελισσών - και κατασκευή ρομπότ για κάθε ενδεχόμενο

Ένα άλλο σχέδιο για τον μετριασμό του προβλήματος των ακάρεων Varroa προέρχεται από τη Μητέρα Φύση — με μια ανατροπή. Η ιδέα είναι να χρησιμοποιηθεί μια τεχνική που ονομάζεται παρεμβολή RNA (RNAi) τροφοδοτώντας τις μέλισσες με σιρόπι ζάχαρης με συνθετικό κώδικα RNA που έχει σχεδιαστεί ειδικά για να δρα ενάντια στο άκαρι Varroa. Όταν ένα άκαρι αρχίζει να ξεπλένει αίμα από αυτές τις μέλισσες βιοτεχνολογίας, ένα συνθετικό RNA εισέρχεται στο σύστημά του. Αντί να τρέφεται, το παράσιτο αφήνεται με μειωμένη ικανότητα αναπνεύστε, τρώτε ή αναπαράγετε — και αυτή είναι μόνο μία από τις πολλές έξυπνες προσεγγίσεις που ονειρεύονται οι ερευνητές.

Το Πανεπιστήμιο του Χάρβαρντ προχωρά τα πράγματα ένα βήμα παραπέρα, σχεδιάζοντας μια ολοκληρωμένη προσπάθεια Σιωπηλή Άνοιξη σενάριο: Ένας κόσμος χωρίς φυσικές μέλισσες. Στο Wyss Institute for Biologically Inspired Robots του πανεπιστημίου, οι ερευνητές σχεδιάζουν ολόκληρους στόλους των λεγόμενων “RoboBeesΑυτό μπορεί να επικονιάσει τις καλλιέργειές μας σε ένα μέλλον χωρίς μέλισσες.

Αυτά τα RoboBees (ή ακριβέστερα, αυτόνομα ιπτάμενα μικρορομπότ) δεν είναι μόνο εξοπλισμένα με φτερά, αλλά και αισθητήρες που μιμούνται τα μάτια και τις κεραίες των μελισσών, επιτρέποντας έτσι στις μονάδες να «αισθανθούν» και να ανταποκριθούν στις περιβάλλον. Μπορεί να ακούγεται τρελό και τραβηγμένο, αλλά αυτό δεν είναι απλώς ακαδημαϊκό ατμοποιητικό λογισμικό. Η ομάδα αναπτύσσει αυτά τα ρομπότ για περισσότερα από πέντε χρόνια και πιστεύει ότι οι RoboBees θα μπορούσαν να ξεκινήσουν την τεχνητή επικονίαση των καλλιεργειών μέσα σε ένα δεκαετία.

Είναι ένα πολλά υποσχόμενο έργο και θα μπορούσε κάλλιστα να καταλήξει να σώσει την ημέρα - αλλά είναι επίσης σημαντικό να θυμάστε ότι εμείς οι κανονικοί Joes δεν είμαστε κατόπιν εντολής της τελευταίας τεχνολογίας για να το αντιστρέψουμε beepocalypse. Υπάρχουν πολλά βασικά βήματα που μπορούν να κάνουν οι πόλεις και οι πολίτες για να κάνουν τη διαφορά.

Χτίζοντας πόλεις φιλικές προς τις μέλισσες

Ένα από τα πιο προβληματικά αποτελέσματα τόσο της γεωργίας μεγάλης κλίμακας όσο και της κλιματικής αλλαγής είναι η εξάντληση του βιοποικιλότητας υπέρ της μονοκαλλιέργειας. Μια δίαιτα με μια κυρίως πηγή τροφής δεν είναι ιδανική για τη βέλτιστη υγεία των μελισσών. Μια περιοχή που κυριαρχείται από δεκάδες χιλιάδες στρέμματα μεμονωμένων, εποχιακών καλλιεργειών δεν μπορεί να θρέψει επαρκώς μια υγιή κυψέλη όλο το χρόνο — πόσο μάλλον εποχιακά.

Ενώ οι πόλεις κατασκευάζονται για ανθρώπους, οι χώροι μπορούν εύκολα να προσαρμοστούν ώστε να λειτουργούν ως καταφύγια μελισσών. Μια εντυπωσιακή προσπάθεια που βρίσκεται σε εξέλιξη στο Όσλο της Νορβηγίας, θα μπορούσε να εφαρμοστεί σε πόλεις σε όλο τον κόσμο για την αναζωογόνηση των αποικιών σε τοπικό επίπεδο. Το λένε το πρώτο στον κόσμο»αυτοκινητόδρομο μελισσών.”

Στο πλαίσιο του έργου, οι πολίτες ενθαρρύνονται να χρησιμοποιούν εξωτερικούς χώρους (πάρκα, σχολικοί κήποι, στέγες κ.λπ.) για να δημιουργήσουν ενδιαιτήματα φιλικά προς τις μέλισσες γύρω από το Όσλο. Τα άτομα μπορούν να απαριθμήσουν και να χαρτογραφήσουν τις προσπάθειές τους για φύτευση σε έναν ιστότοπο για να ενθαρρύνουν άλλους γύρω τους να ακολουθήσουν το παράδειγμά τους με τους δικούς τους βιότοπους και άλλους διαφοροποιημένους κήπους.

Το Όσλο δεν είναι το μόνο μέρος όπου οι άνθρωποι επανεξετάζουν τον αστικό σχεδιασμό έχοντας κατά νου τους επικονιαστές. Ερευνητές στο Πανεπιστήμιο του Maine εργάζονται με μια πλήρη χωματερή στο Hampden και επαναχρησιμοποιούν τμήματα της τοποθεσίας για ένα παρόμοιο έργο. Το Maine κυριαρχείται κυρίως από δασικά οικοσυστήματα. Δυστυχώς, αυτές οι περιοχές δεν ευνοούν ιδιαίτερα την υγεία των μελισσών. Ο καθηγητής Frank Drummond και άλλοι φυτεύουν κήπους επικονιαστών στην ανενεργή χωματερή Pine Tree για να εντοπίσουν τα φυτά που είναι πιο ωφέλιμα για τις μέλισσες στην περιοχή.

Άλλες πολιτείες των ΗΠΑ αρχίζουν επίσης να χρησιμοποιούν καλύτερα τη βλάστηση στην άκρη του δρόμου σε μια προσπάθεια να προωθήσουν τη φυτική ποικιλομορφία ειδικά προσανατολισμένη στις μέλισσες. Για να βοηθήσει σε αυτή την προσπάθεια, το Υπουργείο Μεταφορών των ΗΠΑ σχεδιάζει να πραγματοποιήσει μια μελέτη αυτή την άνοιξη για να προσδιορίσει τι καταναλώνουν οι επικονιαστές στην άκρη του δρόμου. Τα δεδομένα θα χρησιμοποιηθούν για την προώθηση της βιοποικιλότητας και των ισχυρότερων οικοτόπων επικονιαστών κατά μήκος της σωστής διαδρομής.

Προχωρώντας μπροστά

Προσπαθώντας να δημιουργήσουμε ένα αποτελεσματικό δίκτυο προμήθειας τροφίμων, μετατρέψαμε άθελά μας ολόκληρη τη συσκευή σε ένα απρόβλεπτο χάος.

«Δυστυχώς, αν ρίξετε μια πολύ προσεκτική ματιά σε μεγάλο μέρος της γεωργίας, είναι σαφές ότι εξαρτόμαστε πολύ από αυτό που θα μπορούσατε να ονομάσετε εξωτερικές εισροές», είπε ο Drummond. «Είτε πρόκειται για ζωντανούς οργανισμούς όπως οι μέλισσες είτε για λιπάσματα και φυτοφάρμακα με βάση το πετρέλαιο, αυτός είναι ο τρόπος που έχει προχωρήσει η μεγάλης κλίμακας γεωργία. Είναι ακριβώς εκεί που βρισκόμαστε, αλλά κάνει τη γεωργία μας ευάλωτη σε διαταραχές. Θα έλεγα ότι είναι ένα γεγονός της ζωής μέχρι να συμβεί κάτι.”

Ευτυχώς, ορισμένες έξυπνες επιλογές υψηλής και χαμηλής τεχνολογίας έχουν ήδη ξεκινήσει.

Χρειάζεται να δημιουργήσουμε μια πιο έξυπνη, πιο αποτελεσματική, λιγότερο καταστροφική παγκόσμια προσφορά τροφίμων; Απολύτως. Αυτό θα γίνει εν μία νυκτί; Μην κρατάτε την αναπνοή σας. Εν τω μεταξύ, πρέπει να λάβουμε μέτρα για να στηρίξουμε τους κύριους επικονιαστές μας σε μικροεπίπεδο, διαφορετικά θα μπορούσαμε να είμαστε οι επόμενοι στο μπλοκ κοπής.

Όσο πραγματικά όμορφο κι αν είναι να φανταστεί κανείς έναν στόλο από RoboBees να επικονιάζει την ύπαιθρο, ίσως είναι καλύτερο να το προσέξετε η προειδοποίηση του καναρινιού στο ανθρακωρυχείο, επειδή οι επικονιαστές μας πέφτουν όπως - λοιπόν, μέλισσες, σε αυτό σημείο.