Los drones que lanzan burbujas pueden algún día ayudar a la polinización artificial

Los drones que soplan burbujas cargadas de polen en las flores pueden algún día 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 debido al cambio climático (SN: 9/7/15), uso de plaguicidas (SN: 5/10/17) y otros factores: los agricultores pueden rociar o aplicar polen en los cultivos de forma independiente. Pero las plumas sopladas a máquina pueden desperdiciar una gran cantidad de granos de polen, y cepillar manualmente el polen en las plantas requiere mucha mano de obra.

El químico de materiales Eijiro Miyako del Instituto Avanzado de Ciencia y Tecnología de Japón de Nomi prevé subcontratar 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 los granos de las flores, pero ese tratamiento dañaba las flores (SN: 07/03/17). Luego, mientras soplaba las burbujas con su hijo, Miyako se dio cuenta de que las burbujas podían ser un medio más suave de parto.

Con ese fin, Miyako y su colega Xi Yang, un científico ambiental también en JAIST, idearon una solución que contenía polen que un dron armado 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 manualmente perales en un huerto. Esos árboles produjeron tanta fruta como los árboles polinizados utilizando un método tradicional de polinización manual, informan los investigadores en línea el 17 de junio en iScience.

Entre las diversas soluciones de burbujas disponibles comercialmente, Miyako y Yang encontraron que los granos de polen permanecían más saludables y más vitales en uno basado en lauramidopropil betaína, un químico utilizado en cosméticos y productos de cuidado personal. Usando esa solución como base, los investigadores agregaron ingredientes protectores del polen, como calcio y potasio, junto con un polímero para hacer que las burbujas sean lo suficientemente resistentes como 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 han formado frutos. Esto fue comparable a otro conjunto de tres árboles similares polinizados a mano con un cepillo de polen estándar. Solo alrededor del 58% de las flores en tres árboles que dependían de los insectos y el viento para proporcionar polen han dado sus 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 soplaron burbujas de polen en lirios falsos mientras volaban a dos metros por segundo. Más del 90 por ciento de los lirios se vieron afectados por las burbujas, pero muchas otras burbujas perdieron sus 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 todo el mundo está convencido de que construir polinizadores robóticos sea una buena idea. Simon Potts, investigador sobre gestión sostenible de la tierra en la Universidad de Reading en Inglaterra, ve esta tecnología como «una pieza de ingeniería inteligente diseñada para resolver un problema que puede resolverse de … formas más eficaces y sostenibles».

En 2018, Potts y sus colegas publicaron un estudio en Ciencia ambiental total, argumentando que proteger a los polinizadores naturales es una mejor manera de salvaguardar la polinización de las plantas que construir abejas robóticas. Los insectos, anotaron los investigadores, son polinizadores más hábiles que cualquier máquina y no alteran los ecosistemas existentes. Miyako y Yang dicen que su solución de burbujas era biocompatible, pero Potts teme que bañar las flores con sustancias artificiales disuadirá a los insectos de visitar esos árboles.

El robotista Yu Gu de la Universidad de West Virginia en Morgantown, que diseña polinizadores robóticos pero no participó en el nuevo trabajo, dice que la construcción de abejas robóticas y el apoyo a las poblaciones de insectos no son mutuamente excluyentes. «No esperamos tomar el lugar de las abejas ni de ningún otro polinizador natural», dice. «Lo que estamos tratando de hacer es completarlos». Donde hay escasez de trabajadores alados para polinizar los cultivos, los agricultores podrían algún día usar robots «como el Plan B», dice. Sin juego de palabras.

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