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2022-04-26Los drones que hacen burbujas pueden algún día ayudar a la polinización artificial

Science News |Las máquinas voladoras podrían intervenir cuando las abejas y otros insectos son escasos, dicen los investigadores.

Los drones que lanzan burbujas cargadas de polen sobre las flores algún día podrían ayudar a los agricultores a polinizar sus cultivos.

En lugar de depender de las abejas y otros insectos polinizadores, que están disminuyendo en todo el mundo como resultado del cambio climático ( SN: 7/9/15 ), el uso de pesticidas ( SN: 10/5/17 ) y otros factores, los agricultores pueden rociar o frotar polen en los propios cultivos. Pero las columnas sopladas a máquina pueden desperdiciar muchos granos de polen, y cepillar manualmente el polen sobre las plantas requiere mucha mano de obra.

El químico de materiales Eijiro Miyako del Instituto Avanzado de Ciencia y Tecnología de Japón en Nomi imagina externalizar la polinización a drones automáticos que entregan granos de polen a flores individuales. Su idea original consistía en un dron cubierto de polen que frotaba granos sobre las flores, pero ese tratamiento dañó las flores ( SN: 7/3/17 ). Luego, mientras hacía burbujas con su hijo, Miyako se dio cuenta de que las burbujas podrían ser un medio de entrega más suave. 

Con ese fin, Miyako y su colega Xi Yang, un científico ambiental también en JAIST, idearon una solución que contiene polen que un dron con una pistola de burbujas podría soplar sobre los cultivos. Para probar la viabilidad de sus burbujas cargadas de polen, los investigadores utilizaron esta técnica para polinizar a mano perales en un huerto. Esos árboles produjeron tanta fruta como los árboles polinizados usando un método tradicional de polinización manual , informan los investigadores en línea el 17 de junio en iScience .

Entre varias soluciones de burbujas disponibles en el mercado, Miyako y Yang encontraron que los granos de polen se mantuvieron más saludables y viables en una hecha con lauramidopropil betaína, una sustancia química utilizada en cosméticos y productos para el cuidado personal. Usando esa solución como base, los investigadores agregaron ingredientes protectores contra el polen, como calcio y potasio, junto con un polímero para hacer que las burbujas sean lo suficientemente resistentes para resistir los vientos generados por las hélices de los drones.

Los investigadores soplaron burbujas de polen en las flores de tres perales en un huerto. En promedio, el 95 por ciento de las 50 flores polinizadas en cada árbol formaron frutos. Eso fue comparable a otro conjunto de tres árboles similares polinizados a mano con un cepillo de polen estándar. Solo alrededor del 58 por ciento de las flores en tres árboles que dependían de los insectos y el viento para entregar el polen dieron frutos.

Para probar la viabilidad de aplicar este tratamiento de burbujas con robots voladores, Miyako y Yang armaron un dron con una pistola de burbujas y lanzaron burbujas de polen a lirios falsos mientras volaban a dos metros por segundo. Más del 90 por ciento de los lirios se vieron afectados por burbujas, pero muchas más burbujas no alcanzaron las flores. Hacer que la polinización con drones sea práctica requeriría robots voladores que puedan reconocer flores y apuntar hábilmente a flores específicas, dicen los investigadores.

No todos están convencidos de que construir polinizadores robóticos sea una buena idea. Simon Potts, investigador de gestión sostenible de la tierra en la Universidad de Reading en Inglaterra, ve esta tecnología como una "pieza de ingeniería inteligente que se calza para resolver un problema que se puede resolver de... formas más eficaces y sostenibles".

En 2018, Potts y sus colegas publicaron un estudio en Science of the Total Environment , argumentando que proteger a los polinizadores naturales es una mejor manera de salvaguardar la polinización de las plantas que construir abejas robóticas. Los insectos, señalaron los investigadores, son polinizadores más expertos que cualquier máquina y no alteran los ecosistemas existentes. Miyako y Yang dicen que su solución de burbujas era biocompatible, pero a Potts le preocupa que rociar las flores con sustancias hechas por humanos pueda disuadir a los insectos de visitar esos árboles.  

El especialista en robótica Yu Gu de la Universidad de West Virginia en Morgantown, que diseña polinizadores robóticos pero no participó en el nuevo trabajo, dice que construir abejas robóticas y mantener poblaciones de insectos no son mutuamente excluyentes. “No esperamos sustituir a las abejas ni a ningún otro polinizador natural”, dice. “Lo que estamos tratando de hacer es complementarlos”. Donde hay escasez de trabajadores alados para polinizar los cultivos, los agricultores algún día podrían usar robots "como un Plan B", dice. Sin juego de palabras.


CITAS

X. Yang y E. Miyako. Polinización con pompas de jabón. iCiencia . Publicado en línea el 17 de junio de 2020. doi: 10.1016/j.isci.2020.101188.

SG Potts et al. Abejas robóticas para la polinización de cultivos: por qué los drones no pueden reemplazar la biodiversidad . Ciencia del Medio Ambiente Total . vol. 642, 15 de noviembre de 2018, pág. 665. doi: 10.1016/j.scitotenv.2018.06.114.


Sobre María Temming

Anteriormente redactora del personal de ciencias físicas en Science News , Maria Temming es editora asistente en Science News for Students . Tiene una licenciatura en física e inglés y una maestría en escritura científica.

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