RoboBees, mestské svätyne a horúce úle by mohli zachrániť svet pred „beepokalypsou“

Poľnohospodárstvo prešlo v minulom storočí dlhú cestu. Vyrábame viac potravín ako kedykoľvek predtým – ale náš súčasný model je neudržateľný, a keďže svetová populácia rýchlo rastie blížia sa k hranici 8 miliárd, moderné metódy výroby potravín budú potrebovať radikálnu transformáciu, ak sa majú zachovať hore. Našťastie to môže pomôcť celý rad nových technológií. In túto sériu, preskúmame niektoré z nových inovatívnych riešení, na ktorých pracujú farmári, vedci a podnikatelia, aby sme zaistili, že v našom čoraz preplnenejšom svete nikto nebude hladovať.

Obsah

  • Ukázalo sa, že pesticídy sú pre včely zlé. Kto vedel?!
  • Big Ag a bastardizácia včelárstva
  • Bojujte s roztočom
  • Vytváranie lepších včiel a stavanie robotov pre každý prípad
  • Budovanie miest priateľských k včelám
  • Hýbať sa vpred

Pokiaľ ste nežili pod skalou alebo ste nemali hlavu zahrabanú v prázdnom banskom úli, pravdepodobne ste už počuli o súčasnej „beepokalypse“. V posledných rokoch spustošila populáciu včiel porucha zrútenia včelstiev (CCD). na celom svete. Viac ako 40

percent Len v roku 2016 zomrelo kolónií v Spojených štátoch, takže nazvať túto situáciu „decimáciou“ by bolo hrubým podhodnotením.

Takmer jedna tretina našej stravy pochádza z rastlín opeľovaných hmyzom a podľa Ministerstvo poľnohospodárstva USA, včely sú zodpovedné za 80 percent tohto opelenia. Netreba dodávať, že veľká časť našej globálnej potravinovej siete závisí od blahobytu tejto nevýraznej poľnohospodárskej pracovnej sily. Jednoducho povedané: Ak idú oni, ideme aj my.

Za týmto masívnym vymieraním je množstvo základných príčin, a preto neexistuje žiadna strieborná guľka, ktorá by zvrátila trend. Tento problém je mnohostranný a riešenie takéhoto labyrintového problému si bude vyžadovať sieť doplnkového úsilia.

Našťastie, planéta Zem už má niekoho v prípade.

Práve teraz na celom svete ochrancovia prírody, inžinieri a každodenní občania využívajú moderné technológie, aby pomohli zachrániť našich bzučivých, okrídlených spojencov. V tomto článku vás vezmeme na prehliadku nielen najväčších problémov, ktorým momentálne včelári čelia, ale aj niektorých úžasných riešení, o ktorých ľudia snívali, aby ich vyriešili.

Ukázalo sa, že pesticídy sú pre včely zlé. Kto vedel?!

Počas niekoľkých posledných desaťročí sa farmári zamerali na geneticky modifikované plodiny a novú triedu pesticídov – menovite neonikotinoidy (alebo neoniky), aby zvýšili výnosy tak, aby uspokojili naše globálne potravinové požiadavky. Bohužiaľ, reziduálne účinky týchto plodín a pesticídov boli priamo spojené s vyšším výskytom porucha zrútenia kolónií – jav, pri ktorom väčšina robotníc opustí úľ a opustí svoju kráľovnú pozadu.

Aj keby sme včera prestali používať neoniky na celom svete, naše problémy by sa neskončili.

V tom spočíva hlavolam. Spoliehame sa na tieto poľnohospodárske chemikálie pri výrobe dostatočného množstva potravín pre nás, no zároveň zabíjajú včely a odstraňujú kľúčový pilier nášho potravinového systému. Vedci tvrdia, že by sme pravdepodobne nemali používať neoniky, ale farmári v tom budú pravdepodobne pokračovať, pretože zvyšujú výnosy plodín. Je to začarovaný kruh.

Dobrou správou je, že v poslednej dobe začína čoraz viac krajín zákaz niektoré z týchto pesticídov – čo núti pestovateľov hľadať alternatívne metódy. Avšak aj keby sme včera prestali používať neoniky na celom svete, naše problémy by sa neskončili.

Pesticídy sú len špičkou ľadovca

Big Ag a bastardizácia včelárstva

Komerčné včelárstvo bolo vždy lukratívnym biznisom. V posledných rokoch však včelári začali prenajímať stále viac svojich úľov na účely opeľovania (namiesto výroby medu), aby zostali ziskové.

Často sa to robí vo veľkom meradle, zahŕňajúc návesy naložené stovkami úľov a miliónmi včiel. Títo včelári cestujú po diaľniciach po opeľovacích cykloch po celej krajine a prenajímajú svoje kolónie tým, ktorí ponúkajú najvyššiu ponuku.

Včely sú však dosť vyberavé. Ak teplota klesne pod 50 stupňov Fahrenheita alebo ak prší, obzvlášť veterno alebo dokonca zamračené, je menej pravdepodobné, že včely opustia úľ a opelia sa. Aby sa zaručilo opelenie úrody, farmári často využívajú komerčných včelárov ako svoju poistku.

Včely sú neuveriteľne účinné opeľovače. Keď pristanú, aby nazbierali nektár z kvetu, ich chlpaté telá zachytávajú peľ, ktorý sa potom prenáša medzi kvety, keď včela pokračuje vo svojej práci. To uľahčuje reprodukciu medzi kvitnúcimi rastlinami oveľa efektívnejšie ako akákoľvek metóda vytvorená človekom.

Mnohí si často prenajmú dvojnásobok potrebného počtu včiel pre danú plodinu, aby zabezpečili jej opelenie bez ohľadu na to. Bohužiaľ to vo všeobecnosti znamená, že v danom poli je polovičné množstvo potravy na adekvátnu výživu včiel. Na kompenzáciu tejto nerovnováhy mnohí včelári dopĺňajú stravu svojich včiel alternatívnymi zdrojmi potravy. To zvyčajne zahŕňa lacný, menej výživný kukuričný sirup na zvýšenie ziskovosti.

„Len kvôli spôsobu, akým ich musia [včelári] spravovať vo veľkom počte kolónií, aby zarobili peniaze škodí ich zdraviu,“ hovorí Dr. Francis Drummond, profesor ekológie hmyzu na Univerzite Maine. "Takže je to nejaký úlovok 22."

Kukuričný sirup nie je taký výživný ako trstinový cukor a trstinový cukor nie je ani zďaleka taký výživný ako nektár z kvetov. Podobne je stresujúci a škodlivý aj súčasný systém večnej prepravy celkové zdravie týchto komerčných populácií včiel, vďaka čomu sú náchylnejšie na choroby a parazitov.

Podobne ako FitBit pre včely, systém používa kamery vo vnútri úľa na monitorovanie aktivity.

"Vždy, keď máte populáciu hostiteľa, ktorý je infikovaný parazitom alebo chorobou a ktorý je tiež udržiavaný v skutočne vysokej hustote, majú tendenciu byť náchylnejší na získanie tejto choroby," povedal Drummond.

Jedným zo spôsobov, ako proti tomu bojovať, je lepšia monitorovacia technológia, ktorá umožňuje včelárom posilniť zdravé populácie a liečiť choré. Vezmite EyesOnHives, napríklad. Podobne ako FitBit pre včely, systém využíva kamery vo vnútri úľa na monitorovanie aktivity a odovzdávanie údajov včelárom prostredníctvom smartfón alebo tablet.

Pomocou softvéru možno hodiny sledovania úľov rozdeliť do vzorcov aktivity kolónií, aby sa poskytli užitočné analýzy. Aplikácia zbiera údaje nielen o jednotlivých včelách ale aj monitory úľ ako kumulatív“superorganizmus.“ To umožňuje aplikácii merať zdravie úľa pomocou analytických výkyvov a poklesov, takže chovatelia môžu rýchlejšie reagovať na prerušenia.

A chlapče, je tu veľa prerušení, ktorých sa treba obávať?

Bojujte s roztočom

Roztoč Varroa — alebo Varroa destructor ako je formálne známe – pustošil včelstvá na celom svete už desaťročia. Od zavlečenia invázneho druhu do Severnej Ameriky koncom roka 80. roky 20. storočia, škodca je zodpovedný za zničenie celý populácie západných včiel medonosných.

Je ľahké pochopiť prečo. Západné včely sú úplne bezbranný proti roztočom. Parazit - nie väčší ako sezamové semienko, sa prichytí na včelu a saje jej krv, čím ju buď priamo zabije, alebo urobí včelu náchylnejšou na choroby a vírusy. Aby toho nebolo málo, včelári v skutočnosti nemajú veľa možností, pokiaľ ide o tieto roztoče, a často sú nútení na boj proti nim používať všetko od kyselín a bielidiel až po lieky proti kliešťom. Ale samozrejme, aj tieto môžu mať negatívny vplyv na kolóniu.

Našťastie môže existovať bezpečné riešenie nášho problému s deštruktorom.

Termosolárny úľ: zdravé včely a zdravý med

The Termosolárny úľ je taký jednoduchý ako účinný. Na rozdiel od včiel, roztočov varroa nemôže odolávať vysokým teplotám. Thermosolar Hive to využíva pomocou strešného solárneho panelu, ktorý je na to určený zvýšiť teplo vo vnútri úľa na smrteľnú teplotu pre roztoč Varroa bez poškodenia včely.

Tvorcovia úľa tvrdia, že urýchľuje jarný rast kolónií, schopnosť zberu peľu a letovú aktivitu. V tomto bode je úľ stále vo fáze prototypu, ale mohol by byť silnou zbraňou v boji proti roztočom.

Samozrejme, ak tento jednoduchý prístup nevyjde, existuje záložný plán. V budúcnosti s hojnosťou geneticky modifikovaných potravín môžeme mať aj úle bzučiace s geneticky modifikovanými včelami.

Vytváranie lepších včiel a stavanie robotov pre každý prípad

Harvardské RoboBees by sa jedného dňa mohli použiť na opeľovanie našich plodín – ale práve teraz musia byť pripútané k zdroju napájania, čo výrazne obmedzuje ich rozsah.

Ďalší plán na zmiernenie problému s roztočmi Varroa pochádza od matky prírody - s obratom. Myšlienkou je použiť techniku ​​nazývanú RNA interferencia (RNAi) kŕmením včelím cukrovým sirupom so syntetickým RNA kódom, ktorý je špeciálne navrhnutý tak, aby fungoval proti roztočom Varroa. Keď roztoč začne vylúhovať krv z týchto biotechnologických včiel, do jeho systému vstúpi syntetická RNA. Namiesto toho, aby bol škodca vyživovaný, má namiesto toho zníženú schopnosť dýchať, jesť alebo reprodukovať - a to je len jeden z mnohých šikovných prístupov, o ktorých výskumníci snívajú.

Harvardská univerzita robí veci o krok ďalej tým, že plánuje všetko Tichá jar scenár: Svet bez prirodzene sa vyskytujúcich včiel. V univerzitnom Wyss Institute for Biologically Inspired Robots výskumníci navrhujú celé flotily tzv.RoboBees“, ktoré by mohli opeľovať naše plodiny v budúcnosti bez včiel.

Tieto RoboBees (alebo presnejšie, autonómne lietajúce mikroboty) sú vybavené nielen krídlami, ale aj senzormi ktoré napodobňujú oči a tykadlá včiel, čím umožňujú jednotkám „cítiť“ a zároveň na ne reagovať životné prostredie. Môže to znieť šialene a pritiahnuté za vlasy, ale toto nie je len akademický vaporware. Tím tieto roboty vyvíja už viac ako päť rokov a verí, že RoboBees by mohli začať umelo opeľovať plodiny v priebehu desaťročie.

Je to sľubný projekt a veľmi dobre by mohol zachrániť deň – ale je to tiež dôležité pamätajte, že my, obyčajní Joes, nie sme na príkaz najnovších technológií, aby sme to zvrátili beepokalypsa. Existuje množstvo základných krokov, ktoré môžu mestá aj občania podniknúť, aby skutočne niečo zmenili.

Budovanie miest priateľských k včelám

Jedným z najproblematickejších výsledkov veľkoplošného poľnohospodárstva a klimatických zmien je vyčerpanie biodiverzitu v prospech monokultúry. Strava s prevažne jedným zdrojom potravy nie je ideálna pre optimálne zdravie včiel. Oblasť, ktorej dominujú desiatky tisíc hektárov jednotlivých sezónnych plodín, nedokáže dostatočne vyživovať zdravý úľ po celý rok – nieto ešte sezónne.

Zatiaľ čo mestá sú postavené pre ľudí, priestory sa dajú ľahko prispôsobiť tak, aby fungovali ako útočisko včiel. Pôsobivé úsilie prebiehajúce v nórskom Osle by sa mohlo realizovať v mestách po celom svete s cieľom oživiť lokálne kolónie. Nazývajú ho prvým na svete“včelia diaľnica.”

Včelárstvo v mestských oblastiach, ktoré sa bežne spája s vidiekom, zaznamenalo za posledných deväť rokov rozmach. Dnes by ste len ťažko hľadali veľkú metropolu bez aspoň jedného úľa. (Kredit: ByBi)

V rámci projektu sú občania povzbudzovaní, aby využívali vonkajšie priestory (parky, školské záhrady, strechy atď.) na vytvorenie biotopov priateľských k včelám v okolí Osla. Jednotlivci môžu uviesť a zmapovať svoje výsadbové úsilie na webovej stránke, aby povzbudili ostatných v okolí, aby nasledovali svoje vlastné biotopy a iné diverzifikované záhrady.

Oslo nie je jediným miestom, kde ľudia prehodnocujú mestský dizajn s ohľadom na opeľovače. Výskumníci v University of Maine pracujú s plnou skládkou v Hampdene a premieňajú časti lokality na podobný projekt. V Maine dominujú predovšetkým lesné ekosystémy. Bohužiaľ, tieto oblasti nie sú príliš priaznivé pre zdravie včiel. Profesor Frank Drummond a ďalší vysádzajú záhrady s opeľovačmi na neaktívnej skládke borovice, aby identifikovali rastliny, ktoré sú pre včely v tejto oblasti najprospešnejšie.

Ostatné štáty USA tiež začínajú lepšie využívať cestnú vegetáciu v snahe podporiť rozmanitosť rastlín špecificky zameranú na včely. Na pomoc v tomto úsilí ministerstvo dopravy USA plánuje túto jar vykonať štúdiu s cieľom zistiť, akú vegetáciu opeľovačov konzumuje. Údaje sa použijú na podporu biodiverzity a silnejších biotopov opeľovačov pozdĺž správnych ciest.

Hýbať sa vpred

Pokusom o vytvorenie efektívnej siete zásobovania potravinami sme nevedomky zmenili celé zariadenie na nepredvídateľný neporiadok.

"Bohužiaľ, ak sa pozriete naozaj zblízka na veľa poľnohospodárstva, je jasné, že sme veľmi závislí od toho, čo by ste mohli nazvať vonkajšími vstupmi," povedal Drummond. „Či už ide o živé organizmy, ako sú včely medonosné, alebo hnojivá a pesticídy na báze ropy, toto je spôsob, akým sa uberalo veľké poľnohospodárstvo. Je to tak trochu to, kde sme, ale robí to naše poľnohospodárstvo zraniteľným voči narušeniam. Povedal by som, že sa to tak trochu stalo skutočnosťou, kým sa niečo nestane.

Našťastie, niektoré dômyselné high- a low-tech možnosti sú už dobre rozbehnuté.

Potrebujeme vybudovať inteligentnejšie, efektívnejšie a menej deštruktívne globálne dodávky potravín? Absolútne. Stane sa to cez noc? Nezadržiavajte dych. Medzitým musíme podniknúť kroky na podporu našich hlavných opeľovačov na mikroúrovni, inak by sme mohli byť ďalší na sekacom bloku.

Akokoľvek je to naozaj krásne, predstaviť si flotilu RoboBees opeľujúcu krajinu, možno bude najlepšie venovať pozornosť varovanie pred kanárikom v uhoľnej bani, pretože naši opeľovači padajú ako — no, včely, pri tomto bod.