Budowanie lepszych systemów monitorowania różnorodności biologicznej dla rolników
Zapylając rośliny i zwalczając szkodniki wiele gatunków wpływa pozytywnie na rolnictwo. Niezrównoważone praktyki rolnicze odpowiadają za zanik różnorodności biologicznej na gruntach rolnych, wpływając negatywnie na cenny wkład owadów i innych organizmów w produkcję żywności. Zespół finansowanego ze środków Unii Europejskiej projektu BioMonitor4CAP(odnośnik otworzy się w nowym oknie) wprowadza szereg nowych technologii, wśród których jest też wiele niemal autonomicznych rozwiązań, aby wspierać budowę bazy danych dotyczących obserwacji bioróżnorodności. Projekt ma na celu usprawnienie systemów monitorowania różnorodności biologicznej i wsparcie procesów decyzyjnych opartych na danych wśród decydentów i rolników.
Zakres agroekosystemów
Wspólnie z konsorcjum skupiającym 23 partnerów z 10 krajów, zespół projektu BioMonitor4CAP starał się badać opracowane instrumenty w różnych warunkach. Projekt skupiał się na poprawie obserwacji dotyczących czterech kluczowych obszarów - pokrycia terenu, gleb, owadów i ptaków. Ośrodki testowe działają w dziewięciu państwach Europy i Peru, kraju charakteryzującego się wysokim poziomem różnorodności biologicznej. Badane tereny obejmowały winnice, użytki zielone, wrzosowiska przybrzeżne, uprawy rolno-leśne i uprawy polowe. Różnorodność terenów zapewnia szerokie spojrzenie na różnorodność biologiczną w kontekście rolnictwa, ale także pomaga badaczom określić, które metody działają najlepiej w różnych warunkach.
Nowe narzędzia w służbie monitorowania różnorodności biologicznej
Istniejące systemy monitorowania wskazują, że praktyki rolnicze mogą mieć szkodliwy wpływ na różnorodność biologiczną. Na przykład wskaźnik występowania ptaków w krajobrazach rolniczych(odnośnik otworzy się w nowym oknie) wskazuje spadek populacji ptaków krajobrazu rolniczego o 42 % w ciągu ostatnich trzech dekad. Aby jednak lepiej zrozumieć i skuteczniej łagodzić wpływ rolnictwa na różnorodność biologiczną, potrzebne są bardziej zaawansowane systemy monitorowania. Zespół projektu BioMonitor4CAP zebrał informacje przy użyciu czujników optycznych i akustycznych, dronów i pułapek pasywnych. „Użyliśmy setek małych, lekkich kamer poklatkowych do fotografowania owadów odwiedzających rośliny i rozmieściliśmy setki czujników akustycznych(odnośnik otworzy się w nowym oknie) w celu rejestrowania śpiewu ptaków. Urządzenia te są łatwe w instalacji i nie wpływają na działalność rolniczą”, wyjaśnia koordynator projektu Christoph Scherber. Oparta na sztucznej inteligencji identyfikacja i charakterystyka molekularna próbek gleby usprawnia systemy monitorowania. „Wykorzystaliśmy nową molekularną technikę badania różnorodności biologicznej nazwaną badaniem środowiskowego DNA (eDNA) do opracowania wskaźników różnorodności gleby, w tym wskaźników bogactwa gatunkowego i składu społeczności”, mówi Scherber. „Próbki mogą być pobierane przez dowolne osoby, o ile są przechowywane w specjalnym roztworze buforowym - mogą być wtedy transportowane po całej Europie i nie wymagają łańcucha chłodniczego”.
Udział interesariuszy w usprawnianiu praktyk rolniczych
Rolnicy dbają o ziemię, dlatego chcą poznawać zagadnienie różnorodności biologicznej oraz dowiadywać się, jak mogą odejść od niezrównoważonych praktyk. Rolnictwo jest jednak pracochłonne, a interesariusze potrzebują narzędzi, które nie będą zwiększać nakładów pracy. Wiele urządzeń wprowadzonych przez zespół BioMonitor4CAP nie wymaga uwagi człowieka po zainstalowaniu. Kamery i mikrofony dostarczają informacji algorytmom identyfikacji opartym na sztucznej inteligencji, a drony, które mogą przenosić te czujniki do odległych lokalizacji, rozszerzają zasięg systemów monitorowania. Na stronie internetowej projektu znajduje się baza danych różnorodności biologicznej, dzięki której użytkownicy mogą przeglądać obserwacje i wskaźniki. Poprzez konferencje, warsztaty i publikacje naukowe zespół projektu BioMonitor4CAP stara się rozpowszechniać wyniki projektu i zachęcać do ich powielania. Wykorzystując DNA środowiskowe i inne nowe technologie, badacze BioMonitor4CAP wskazują sposoby ulepszania praktyk rolniczych. Rozwiązania obejmują ograniczenie stosowania środków chemicznych, rolnictwo o wysokiej wartości dla środowiska, dywersyfikację upraw i sadzenie drzew na pastwiskach i polach. Jak wyjaśnia Scherber: „Pilnie potrzebujemy przystępnych cenowo technologii monitorowania gruntów rolnych. Projekt pozwolił nam przetestować setki urządzeń i nowych technologii w całej Europie, torując drogę do rozwoju strategii rolno-środowiskowych opartych na wynikach badań w przyszłości”.