Stupi inteligenți și albine roboți – viitorul apiculturii
Violina Gorcinschi -
Oamenii de știință au dezvoltat un sistem de monitorizare a familiilor de albine, în scopul de a le spori șansele de supraviețuire și de a ajuta apicultorii prin furnizarea de informații și indicații personalizate. Astfel, stupii inteligenți și albinele roboți pot reprezenta viitorul apiculturii, în contextul decimării populațiilor de polenizatori la nivel global.
Graaf, profesor de biomedicină și fiziologie a insectelor și director al Laboratorului de Entomologie Moleculară și Patologie a Albinelor de la Universitatea Ghent din Belgia, și-a petrecut ultimii cinci ani dezvoltând un sistem de colectare a datelor despre stupi care speră să poată îmbunătăți semnificativ șansa de supraviețuire a albinelor, scrie Sophia Strodt în articolul „Horizon: EU Journal of Research and Innovation”, citată de agroxxi.ru.
Stupii inteligenți și albinele roboți – o inovație pentru a moderniza apicultura
Ca parte a inițiativei de cercetare paneuropeană Proiectul B-GOOD, de Graaf și o echipă de cercetători din 13 țări europene au colaborat de la jumătatea anului 2019 până în noiembrie anul trecut pentru a explora modul în care noile tehnologii pot sprijini apicultura durabilă și sănătatea albinelor.
Cercetătorii au creat un sistem de monitorizare care poate identifica problemele dintr-un stup și poate oferi apicultorilor recomandări personalizate de intervenție. Sistemul este un potențial aliat important pentru apicultori, într-un număr de 615.000 în UE. Oamenii de știință au dezvoltat un fagure digital – o placă subțire echipată cu diverși senzori în jurul cărora albinele își construiesc fagurii. Mai multe dintre aceste celule din fiecare stup pot transmite apoi date cercetătorilor, oferind monitorizare în timp real.
Citește și: Câte albine sunt într-un stup. Metode de numărare
„Provocarea a fost de a afla care parametri au cea mai mare contribuție la sănătatea coloniei”, a spus de Graaf.
Pe parcursul a trei sezoane, echipa a observat aproape 400 de colonii în 13 țări participante, permițându-le să creeze algoritmi care să ajute la interpretarea datelor colectate folosind celule digitale.
„Se pare că greutatea este un bun indicator al faptului că o colonie va supraviețui iernii. Folosind tehnologia noastră, acum putem identifica coloniile care necesită intervenție. Acest lucru este apoi comunicat apicultorilor prin alerte personalizate cu instrucțiuni specifice”, a explicat cercetătorul.
Albinele sunt o specie cheie esențială pentru polenizarea plantelor sălbatice și a multor culturi. Se estimează că aproximativ patru din cinci specii de culturi și plante cu flori sălbatice din Europa depind, cel puțin într-o oarecare măsură, de polenizarea insectelor.
Pesticidele, cauza scăderii populației de polenizatori
Cu toate acestea, numărul de polenizatori sălbatici din Europa și din lume scade rapid din cauza efectelor combinate ale schimbărilor climatice, pierderii habitatelor și utilizării pe scară largă a pesticidelor. Conform Listei Roșii Europene, populațiile de aproximativ una din trei specii de albine, fluturi și sirfide sunt amenințate. Pentru de Graaf, expunerea la pesticide este deosebit de dăunătoare.
„Foarte des, albinele nu mor imediat după expunerea la pesticide, dar dezvoltă probleme de memorie și în cele din urmă nu se întorc în stupul lor”, a menționat el.
Colectarea automată a datelor despre stupi este deja folosită de unii apicultori, în mare parte tineri, cunoscători de tehnologie. Scopul actual este de a promova utilizarea acestor instrumente în întreaga comunitate a apicultorilor, permițând colectarea datelor la scară mai mare. În acest scop, cercetătorii lucrează îndeaproape cu UE Bee Partnership, o platformă paneuropeană pentru gestionarea datelor și a sănătății albinelor, creată în 2017.
„Dacă mai mulți apicultori s-ar baza pe asta, s-ar schimba complet situația; acest lucru ne-ar ajuta să privim sănătatea albinelor dintr-un unghi diferit”, a spus de Graaf.
Tehnologia dezvoltată poate ajuta, de asemenea, apicultorii să planifice viitorii stupi. Echipa B-GOOD a folosit datele pentru a crea peisaje virtuale care prezic modul în care un stup va reacționa la anumite condiții de mediu.
„Funcționează puțin ca un simulator de zbor, dar pentru apicultori”, a spus omul de știință.
Finanțarea UE continuă le va permite cercetătorilor B-GOOD să își continue munca valoroasă ca parte a inițiativei de cercetare BETTER-B, care se va desfășura până în mai 2027.
Profesorul Thomas Schmickl, profesor de zoologie la Universitatea din Graz (Austria), a petrecut, de asemenea, ultimii cinci ani studiind utilizarea tehnologiilor avansate pentru a sprijini sănătatea albinelor într-o altă inițiativă de cercetare numită HIVEOPOLIS, care a avut loc din 2019 până în martie 2024.
Schmickl este fondatorul Laboratory for Artificial Life (ALL) de la Universitatea din Graz, un laborator internațional de cercetare interdisciplinară care desfășoară cercetări în domeniile inteligenței roiurilor, auto-organizării, roboticii roiului și algoritmilor biologici.
Senzori și încălzire artificială în stupi
O mare parte din munca depusă la ALL se bazează pe inspirația din natură pentru a informa progresele în robotică. În HIVEOPOLIS, cercetătorii analizează modul în care progresele în robotică pot ajuta la susținerea naturii. Schmickle numește acest concept ecosistem hacking.
„Albinele sunt extrem de importante. Dacă le susțineți, susțineți mediul din jurul lor. Polenizarea poate fi menținută doar cu ajutorul albinelor”, a spus Schmickl.
El subliniază că, cu mai puțină polenizare a insectelor, recoltele fermierilor vor scădea, ceea ce duce la creșterea prețurilor la alimente. Acest lucru, la rândul său, pune presiune asupra fermierilor pentru a adopta practici agricole intensive, dăunătoare mediului, care duc la scăderi suplimentare ale populațiilor de insecte. Este un cerc vicios.
La fel ca echipa B-GOOD, cercetătorii HIVEOPOLIS au dezvoltat celule digitale echipate cu senzori. Măsurând temperaturile în diferite puncte ale stupului, cercetătorii pot cartografia eficient ceea ce se întâmplă în interior. De exemplu, le permite apicultorilor să determine unde se află așa-numitul cuib de puiet în stup. Apoi, apicultorii pot deschide stupul fără a deranja zona sensibilă a puietului.
Citește și: Mai mulți apicultori reclamă o mortalitate ridicată la albine din cauza tratamentelor la rapiță
Celulele digitale HIVEOPOLIS nu sunt doar senzori; ele pot fi activate pentru a încălzi anumite părți ale stupului, lucru despre care Schmickle spune că poate avea un impact semnificativ asupra ratelor de supraviețuire.
„Multe colonii de albine mor în timpul iernii. Au nevoie de miere pentru a supraviețui, dar uneori aceste provizii nu sunt la îndemână, așa că albinele mor de frig încercând să ajungă la ele. Ajutând albinele să rămână calde în timpul iernii, apicultorii pot crește rata de supraviețuire a coloniei. Este prima dată când putem schimba temperatura din interiorul unei celule trimițând direct o comandă prin internet. Nimeni nu a mai făcut asta până acum”,
Inițial nu era clar cum vor reacționa albinele la această tehnologie. Cu toate acestea, experimentele au confirmat că nu numai coloniile au răspuns pozitiv, ci și inteligența roiului reacționează la schimbările de temperatură, reducând puterea termică proprie a albinelor, ajutându-le să economisească energie.
Inovație în apicultură: Dansul albinelor
Inspirată de munca cercetătorului austriac Karl von Frisch, echipa HIVEOPOLIS a explorat și posibilitatea de a comunica cu albinele într-un mod foarte original. În 1973, von Frisch a primit Premiul Nobel pentru munca sa de descifrare a dansului pe care îl folosesc albinele pentru a comunica locația surselor de hrană.
El a teoretizat că unghiul față de stup, forma dansului și viteza mișcării de clătinare toate s-au combinat pentru a indica direcția și distanța până la sursa de hrană. Acest tip de comunicare prin mișcare pare a fi unic în lumea insectelor și este o sursă de interes pentru cercetători.
Dr. Tim Landgraf, profesor de inteligență artificială și colectivă la Universitatea Liberă din Berlin din Germania, unul dintre partenerii HIVEOPOLIS, și-a extins în continuare lucrările anterioare. Aceasta a inclus dezvoltarea robotului albină dansatoare RoboBee și a oferit primele indicii că albinele ar putea fi pregătite să urmeze exemplul unui partener digital. Laboratorul de cercetare Landgraf a creat un sistem de observare a dansurilor reale ale albinelor și transferarea lor pe o hartă pentru o analiză mai detaliată.
În cele din urmă, echipa HIVEOPOLIS consideră că un astfel de robot ar putea ghida albinele către zone sigure de aprovizionare și să le îndepărteze de zonele periculoase, cum ar fi zonele contaminate cu pesticide sau boli. Dar mai întâi vor să înțeleagă mai bine dansul.
„Avem prototipurile, acum depinde de piața liberă să folosească aceste tehnologii la scară mai mare”, a spus Schmickle, sperând ca din ce în ce mai mulți apicultori să se bucure de munca depusă.
