Sztuczni zapylacze – czy mogą zastąpić pszczoły?
Sztuczni zapylacze stają się coraz częściej rozważanym rozwiązaniem wobec spadku populacji pszczół oraz konieczności intensyfikacji produkcji żywności. Czy jednak roboty mogą naprawdę skutecznie pełnić ich rolę? W artykule przyjrzymy się kilku przykładom powstających technologii.
Sztuczni zapylacze zyskują na znaczeniu w dobie globalnych starań o zwiększenie wydajności produkcji żywności, oferując alternatywy w kontrolowanych środowiskach. Z drugiej strony mogą się one wydawać odpowiedzią na spadającą liczebność pszczół. Czy jednak roboty mają szansę zastąpić naturalnych zapylaczy?
Spis treści
Robotyczne owady w laboratoriach
W styczniu tego roku uczelnia Massachussets Institute of Technology (MIT) poinformowała, że nowa wersja stworzonego tam robotycznego insekta może latać 100 razy dłużej niż wcześniejsze prototyy – aż do 1000 sekund. Małe roboty-owady o masie mniejszej niż spinacz do papieru potrafią też wykonywać w powietrzu skomplikowane akrobacje. Co więcej mają już tylko cztery skrzydła – o połowę mniej niż wcześniejsze wersje. Ta zmiana projektu dała szansę na bardziej precyzyjne zapylanie, gdyż skrzydła zostały odsunięte od korpusu robota. Naukowcy widzą teraz miejsce na zainstalowanie czujników zwiększających autonomię pracy takiej robotycznej pszczoły. Mimo wszystko nowa konstrukcja wciąż nie dorównuje pszczołom pod względem szybkości i wytrzymałości. Mimo to naukowcy kontynuują starania, aby wprowadzić w życie wizję wielopiętrowej uprawy owoców i warzyw w zamkniętych pomieszczeniach, gdzie za zapylanie odpowiadałyby mechaniczne boty. Jednak wydaje się, że obecnie priorytet stanowi doskonalenie wytrzymałości robotów, ich nośności i precyzji lotu, a kwestia dokładności i wydajności operacji zapylania znajduje się na dalszym planie.
Roboty precyzyjne, które nie latają
Latające sztuczne-pszczoły najbardziej rozpalają wyobraźnię, ale w szklarniowych zastosowaniach pojawiają się głównie roboty poruszające się na szynach wzdłuż rzędów ułożonych piętrowo sadzonek. Wykorzystują one te same technologie co prototypowe latające drony. Kamery, czujniki i sztuczna inteligencja pozwalają urządzeniom dotrzeć do tych części roślin, które uczestniczą w naturalnym procesie zapylania i przeprowadzić ten zabieg. Również dla sadów jabłoni opracowano robotyczny system pozwalający na natryskiwanie pyłku. Nie są to jeszcze jednak rozwiązania komercyjnie dostępne.
HarvestX – roboty w uprawie truskawek
Na swojej stronie internetowej japońska firma HarvestX chwali się, że jej zespołowi – jako pierwszym na świecie – udało się zrealizować zrobotyzowane zapylanie truskawek. Dlatego Japończycy wyspecjalizowali się w uprawie truskawek i reklamują swoją ofertę jako kompletną technologię do sztucznej uprawy tych owoców. Wydaje się więc, że prace inżynierów HarvestX wyprzedzają starania naukowców z MIT – przynajmniej w kwestii truskawek prace. Przedsiębiorstwo wykorzystuje AI i robotykę do identyfikacji kwiatów i symulacji ruchu oraz zachowań pszczół. Technologia uczenia maszynowego pozwala nie tylko rozpoznawać kierunek, w którym zwrócone są kwiaty, ale również optymalizować proces zapylania. HarvestX podkreśla, że ta technologia już sprawdziła się na wielopiętrowych plantacjach truskawek w szklarniach. Co istotne, żywe pszczoły nie mogłyby tam przetrwać z powodu ograniczonego dostępu do pożywienia. Co więcej, robotyzacja procesu pozwala na większą kontrolę nad równomiernością i skutecznością zapylania. To z kolei umożliwia bardziej precyzyjne przewidywanie plonów.
Podsumowanie
Sztuczni zapylacze—od mikrorobotów MIT, przez autonomiczne systemy HarvestX, po systemy penumatyczne, natryskowe lub oparte na działaniu dronów —stanowią wartościowe uzupełnienie w rolnictwie kontrolowanym. Jak widać z opracowania przygotowanego na Uniwersytecie Khalifa w Abu Dhabi, starania poszczególnych podmiotów dotyczą upraw pojedynczych, konkretnych warzyw i owoców – takich jak pomidor, kiwi, daktylowiec, arbuz. Głównym atutem tych technologii jest możliwość pracy w warunkach, w których naturalne zapylacze zawodzą. Jednak nie mają one ani takiej wszechstronności ani sprawności jak naturalni zapylacze. Dlatego te mechaniczne rozwiązania nie zastąpią naturalnych pszczół w ekosystemie. Ich sens tkwi w kontekście wspierania produkcji, nie zaś w pełnym zastąpieniu naturalnego zapylania. Dlatego kwestia ochrony dzikich zapylaczy pozostaje kluczowa. Dlatego zapraszamy do przeczytania naszego wczorajszego tekstu o tym, że pszczelarstwo miejskie nie zawsze ma korzystne skutki dla ekosystemu. Warto przeczytać informację o pracach prowadzonych na MIT oraz przyjrzeć się stronie internetowej HarvestX.
Źródło: MIT News, HarvestX, arxiv.org,
Często zadawane pytania (FAQ): Sztuczni zapylacze – czy mogą zastąpić pszczoły?
Jakie są zalety użycia sztucznych zapylaczy w uprawach?
Sztuczni zapylacze mogą pracować w kontrolowanych warunkach, gdzie żywe pszczoły nie mają dostępu do pożywienia. Oferują również większą równomierność i kontrolę nad procesem zapylania, co pozwala na precyzyjniejsze przewidywanie plonów.
Jakie technologie są wykorzystywane w robotycznych zapylaczach?
Robotyczne zapylacze wykorzystują technologie takie jak kamery, czujniki oraz sztuczną inteligencję, aby precyzyjnie dotrzeć do kwiatów i przeprowadzić zapylanie. Przykłady to roboty latające oraz systemy poruszające się na szynach w szklarniach.
Czy sztuczni zapylacze są już dostępni komercyjnie?
W chwili obecnej robotyczne systemy do zapylania, takie jak te z uniwersytetu MIT czy HarvestX, są w fazie rozwoju i nie są jeszcze powszechnie dostępne dla rolników.
Jak porównują się sztuczni zapylacze z pszczołami w kwestii wydajności?
Sztuczni zapylacze nie dorównują pszczołom pod względem szybkości i wytrzymałości. Ich głównym atutem jest możliwość pracy w warunkach, gdzie naturalne zapylacze nie mogą zapewnić efektywności.
Czy sztuczni zapylacze mogą całkowicie zastąpić pszczoły?
Nie, sztuczni zapylacze nie są w stanie całkowicie zastąpić pszczół w ekosystemie. Ich zadaniem jest wspieranie produkcji, a nie pełne zastąpienie naturalnego zapylania, co czyni ochronę dzikich zapylaczy wciąż kluczową.
