RoboBees, byreservater og varme bikuber kan redde verden fra "beepocalypse"

Landbruket har kommet langt det siste århundret. Vi produserer mer mat enn noen gang før - men vår nåværende modell er uholdbar, og som verdens befolkning raskt nærmer seg 8 milliarder, vil moderne matproduksjonsmetoder trenge en radikal transformasjon hvis de skal beholde opp. Heldigvis kan en rekke nye teknologier bidra til å gjøre det mulig. I denne serien, vil vi utforske noen av de innovative nye løsningene som bønder, forskere og gründere jobber med for å sikre at ingen blir sultne i vår stadig mer overfylte verden.

Med mindre du har bodd under en stein, eller har fått hodet begravet i en tom bikube, har du sikkert hørt om den nåværende "beepocalypse". I løpet av de siste årene har colony collapse disorder (CCD) herjet biepopulasjoner verdensomspennende. Mer enn 40

prosent av kolonier i USA døde i 2016 alene, så å kalle situasjonen en "desimering" ville være en grov underdrivelse.

Nesten en tredjedel av kostholdet vårt kommer fra insektbestøvede planter, og ifølge U.S.A. Department of Agriculture, bier er ansvarlige for 80 prosent av den pollineringen. Unødvendig å si at en enorm del av vårt globale matnettverk er avhengig av trivselen til denne ukjente landbruksarbeidsstyrken. Enkelt sagt: Hvis de går, går vi.

Det er en rekke underliggende årsaker bak denne massive døden, og følgelig er det ingen sølvkule som vil snu trenden. Problemstillingen er mangefasettert, og å løse et slikt labyrintisk problem vil kreve et nett av utfyllende innsats.

Heldigvis har planeten Jorden allerede noen på saken.

Akkurat nå, over hele verden, utnytter naturvernere, ingeniører og vanlige borgere moderne teknologi for å redde våre livlige, bevingede allierte. I denne artikkelen tar vi deg med på en omvisning i ikke bare de største problemene som birøktere står overfor akkurat nå, men også noen av de fantastiske løsningene folk har drømt om for å løse dem.

Det viser seg at sprøytemidler er dårlige for bier. Hvem visste?!

I løpet av de siste tiårene har bønder sett til genmodifiserte avlinger og en ny klasse plantevernmidler - nemlig neonikotinoider (eller neonikk) - for å strekke utbyttet for å møte våre globale matbehov. Dessverre har de resterende effektene av disse avlingene og plantevernmidlene vært direkte knyttet til høyere forekomster av kolonikollapslidelse - et fenomen der flertallet av arbeiderbiene forlater bikuben og forlater dronningen sin bak.

Der ligger gåten. Vi er avhengige av disse landbrukskjemikaliene for å produsere tilstrekkelige mengder mat til oss selv, men de dreper også bier og river bort en viktig pilar i matsystemet vårt. Forskere sier at vi sannsynligvis ikke bør fortsette å bruke neonikk, men bønder vil sannsynligvis fortsette å gjøre det fordi de øker avlingene. Det er en ond sirkel.

Den gode nyheten er at i det siste begynner flere og flere land å gjøre det forby noen av disse plantevernmidlene - og dermed tvinger dyrkere til å finne ut alternative metoder. Men selv om vi sluttet å bruke neonikk over hele verden i går, ville ikke problemene våre være over.

Sprøytemidler er bare toppen av isfjellet

Big Ag og bastardiseringen av birøkt

Kommersiell birøkt har alltid vært en lukrativ virksomhet. Imidlertid har birøktere de siste årene begynt å leie ut mer og mer av bikubene sine for pollineringsformål (i stedet for bare å lage honning) for å forbli lønnsomme.

Dette gjøres ofte i massiv skala, med semi-lastebiler lastet med hundrevis av bikuber og millioner av bier. Disse birøkterne reiser på motorveiene etter pollineringssyklusene over hele landet og leier ut koloniene sine til høystbydende.

Bier er imidlertid ganske kresne. Hvis temperaturen synker under 50 grader Fahrenheit, eller hvis det er regn, spesielt vind eller til og med overskyet, er det mindre sannsynlig at bier forlater bikuben og pollinerer. For å garantere at en avling blir pollinert, vil bønder ofte bruke kommersielle birøktere som en slags forsikring.

Mange vil ofte leie dobbelt det nødvendige antallet bier for en gitt avling for å sikre at den blir bestøvet uansett. Dessverre betyr dette generelt at det er halvparten av mengden mat i et gitt felt for å gi tilstrekkelig næring til biene. For å kompensere for denne ubalansen vil mange birøktere supplere bienes kosthold med alternative matkilder. Dette inkluderer vanligvis billig, mindre næringsrik maissirup for å øke lønnsomheten.

"Bare på grunn av måten [birøktere] må administrere dem i et stort antall kolonier for å tjene penger er skadelig for helsen deres, sier Dr. Francis Drummond, professor i insektøkologi ved University of Maine. "Så det er en slags catch-22."

Maissirup er ikke så næringsrikt som rørsukker, og rørsukker er ikke på langt nær så næringsrikt som nektar fra blomster. På samme måte er det nåværende systemet med evigvarende transport også stressende og skadelig for generelle helsen til disse kommersielle biebestandene, noe som gjør dem mer utsatt for sykdom og parasitter.

"Hver gang du har en populasjon av en vert som er infisert av en parasitt eller sykdom, og som også holdes i veldig høye tettheter, har de en tendens til å være mer utsatt for å få den sykdommen," sa Drummond.

En måte å bekjempe dette på er med bedre overvåkingsteknologi som lar birøktere styrke sunne populasjoner og reparere syke. Ta EyesOnHives, for eksempel. Som en FitBit for bier, bruker systemet kameraer inne i bikuben for å overvåke aktivitet og videresende data til birøktere via en smarttelefon eller nettbrett.

Ved hjelp av programvare kan timer med bikubeovervåking brytes ned i koloniaktivitetsmønstre for å gi nyttige analyser. Applikasjonen samler inn data ikke bare om individuelle bier, men også monitorer bikuben som en kumulativ "superorganisme." Dette lar appen måle bikubehelsen via analytiske pigger og fall slik at voktere kan reagere raskere på forstyrrelser.

Og gutt, er det mange forstyrrelser å være bekymret for.

Bekjemp midden

Varroa-midden — eller Varroa-destruktor som det formelt er kjent - har herjet biekolonier over hele verden i flere tiår. Siden den invasive artens introduksjon til Nord-Amerika på slutten 1980-tallet, har skadedyret vært ansvarlig for å utslette hel populasjoner av vestlige honningbier.

Det er lett å se hvorfor. Vestlige honningbier er helt forsvarsløs mot midd. Parasitten - ikke større enn et sesamfrø, fester seg til en bie og suger blodet, til slutt dreper den den direkte eller gjør bien mer mottakelig for sykdommer og virus. For å gjøre vondt verre, har birøktere egentlig ikke mye tyngdepunkt når det kommer til disse middene, og blir ofte tvunget til å bruke alt fra syrer og blekemiddel til hesteflåttmedisiner for å bekjempe dem. Men selvfølgelig kan også disse ha negative effekter på kolonien.

Heldigvis kan det være en trygg løsning på destruktorproblemet vårt.

De Termosolar Hive er like enkelt som det er effektivt. I motsetning til honningbier, varroa midd kan ikke tåle høye temperaturer. Thermosolar Hive utnytter dette ved å bruke et solcellepanel på taket som er designet for øke varmen inne i bikuben til dødelige temperaturer for Varroa-midden uten å skade honning bier.

Skaperne av bikuben hevder at den akselererer vårkoloniveksten, polleninnsamlingskapasiteten og flyaktiviteten. Bikuben er fortsatt i prototypefasen på dette tidspunktet, men kan være et kraftig våpen i kampen mot midden.

Selvfølgelig, hvis denne enkle tilnærmingen ikke slår ut, er det en backupplan. I en fremtid med overflødighetshorn av genmodifisert mat kan vi også ha elveblest som nynner med genmodifiserte honningbier.

Konstruere bedre bier – og bygge roboter for sikkerhets skyld

En annen plan for å dempe Varroa-middproblemet kommer fra Moder Natur - med en vri. Ideen er å bruke en teknikk kalt RNA-interferens (RNAi) ved å mate biene sukkersirup med syntetisk RNA-kode som er spesielt utviklet for å virke mot Varroa-midden. Når en midd begynner å lekke blod fra disse bioteknologiske biene, kommer et syntetisk RNA inn i systemet. I stedet for å få næring, sitter skadedyret i stedet igjen med en redusert evne til puste, spise eller formere seg - og det er bare en av de mange smarte tilnærmingene som forskere drømmer om.

Harvard University tar ting et skritt videre ved å planlegge for en all-out Stille vår scenario: En verden uten naturlig forekommende bier. Ved universitetets Wyss Institute for Biologically Inspired Robots designer forskere hele flåter av s.k. “RoboBees” som kan pollinere avlingene våre i en biefri fremtid.

Disse RoboBees (eller mer nøyaktig, Autonomous Flying Microbots) er ikke bare utstyrt med vinger, men også sensorer som etterligner øynene og antennene til bier, og dermed lar enhetene både "sanse" og reagere på deres miljø. Det kan høres sprøtt og langsøkt ut, men dette er ikke bare akademisk vaporware. Teamet har utviklet disse robotene i mer enn fem år, og tror RoboBees kan begynne kunstig pollinering av avlinger innen en tiår.

Det er et lovende prosjekt, og det kan godt ende opp med å redde dagen – men det er også viktig å gjøre det husk at oss vanlige Joes ikke er på befaling av den nyeste teknologien for å reversere beepokalypse. Det er mange grunnleggende skritt både byer og innbyggere kan ta for å faktisk gjøre en forskjell.

Bygge bivennlige byer

Et av de mest problematiske resultatene av både stordrift og klimaendringer er uttømmingen av biologisk mangfold til fordel for monokultur. En diett med hovedsakelig én matkilde er ikke ideell for optimal bihelse. Et område dominert av titusenvis av hektar med enkelt, sesongbaserte avlinger kan ikke gi tilstrekkelig næring til en sunn bikube året rundt - enn si sesongmessig.

Mens byer er konstruert for mennesker, kan rommene enkelt tilpasses til å fungere som bireservater. En imponerende innsats på gang i Oslo, Norge, kan implementeres i byer over hele verden for å gjenopplive kolonier lokalt. De kaller det verdens første "bie motorvei.”

Som en del av prosjektet oppfordres innbyggerne til å bruke uterom (parker, skolehager, tak osv.) for å skape bivennlige naturtyper rundt Oslo. Enkeltpersoner kan liste opp og kartlegge plantearbeidet på et nettsted for å oppmuntre andre i nærheten til å følge etter med sine egne habitater og andre varierte hager.

Oslo er ikke det eneste stedet hvor folk nytenker urban design med pollinatorer i tankene. Forskere ved University of Maine jobber med et fullt deponi i Hampden og gjenbruker deler av området for et lignende prosjekt. Maine er først og fremst dominert av skogøkosystemer. Dessverre er disse områdene ikke særlig gunstige for bienes helse. Professor Frank Drummond og andre planter pollinatorhager ved den inaktive Pine Tree Deponi for å identifisere planter som er mest fordelaktige for bier i området.

Andre amerikanske stater begynner også å bedre utnytte vegetasjon i et forsøk på å fremme plantemangfold spesielt rettet mot bier. For å hjelpe til med dette, planlegger det amerikanske transportdepartementet å gjennomføre en studie denne våren for å finne ut hva vegetasjonsbestøvere i veikanten spiser. Dataene vil bli brukt til å fremme biologisk mangfold og sterkere pollinatorhabitater langs rett vei.

Går videre

Ved å forsøke å skape et effektivt matforsyningsnettverk, har vi ubevisst gjort hele apparatet til et uforutsigbart rot.

"Dessverre, hvis du ser veldig nøye på mye landbruk, er det klart at vi er veldig avhengige av det du kan kalle eksterne input," sa Drummond. "Enten det er levende organismer som honningbier eller petroleumsbasert gjødsel og plantevernmidler, er det måten storskala jordbruk har gått. Det er akkurat der vi er, men det gjør landbruket vårt sårbart for forstyrrelser. Jeg vil si at det har blitt et faktum til noe skjer.”

Heldigvis er noen geniale høy- og lavteknologiske alternativer allerede godt i gang.

Trenger vi å bygge en smartere, mer effektiv og mindre destruktiv global matforsyning? Absolutt. Vil dette skje over natten? Ikke hold pusten. I mellomtiden må vi ta skritt for å støtte opp våre viktigste pollinatorer på mikronivå, ellers kan vi være neste på hugget.

Så virkelig vakkert som det er å forestille seg en flåte av RoboBees som pollinerer landskapet, kan det være best å ta hensyn advarselen fra kanarifuglen i kullgruven, fordi pollinatorene våre faller som - vel, bier, ved dette punkt.