Hvis bierne svigter: Dronebåret sæbeboblekanon skal bestøve blomsterne

Forskerne illustrerer selv deres artikel med dette foto af en sæbeboble, der er landet lige midt på støvfanget i en blomst. Illustration: iScience

Det er givetvis ikke så effektivt som at lade bier og andre insekter gøre det, de er sat i verden for: bestøve blomster. Ikke desto mindre har japanske forskere udviklet en manuel bestøvningsmetode, der er tænkt meget mere seriøs, end den måske lyder:

Udstyr en drone med en sæbeboblemaskine og lad den blæse bobler ‘beklædt’ med pollenkorn ud over blomsterne.

Forskerne fra School of Materials Science ved Japan Advanced Institute of Science and Technology (JAIST) har beskrevet deres forsøg i en nylig artikel i tidsskriftet iScience. Og selvom droneløsningen er artiklens højdepunkt – med boblemaskine fra Toys “R” Us og det hele – gik de grundigt til værks for i første omgang at vise, at sæbebobler overhovedet kan benyttes til at bestøve blomster.

Læs også: Verdens insekter dør i massevis – eller gør de?

En tur i parken

En af forskerne, Eijiro Miyako, kom ifølge en pressemeddelelse om studiet på ideen, da han en dag blæste sæbebobler med sin søn i en park. Eijiro Miyako havde tidligere været involveret i et studie, der forsøgte at bestøve blomster med en lille drone, der trak klæbrige dyrehår med pollenkorn hen over blomsterne.

Det gik ikke så godt – det var svært at styre dronen, og blomsterne blev alvorligt beskadiget. Men i parken så han, hvordan sæbeboblerne blidt bristede på sønnens ansigt, og fik ideen at bruge boblerne som bestøvere.

Tilbage i laboratoriet testede han og en kollega derfor i første omgang forskellige sæbetyper og deres indflydelse på dannelsen af bobler og på pollenkornenes aktivitet.

Til test af bobledannelsen benyttede de en almindelig håndholdt sæbeboblepistol og endte med en koncentration af sæbe og pollen, der leverede omkring 2.000 pollenkorn på hver sæbeboble.

Læs også: Dansk insektdetektor skal hjælpe John Deere med præcis sprøjtning

Bestøvning ved beskydning

Tilsat andre komponenter som glycerin, modificeret cellulose, bor, kalk, magnesium og kalium havde forskerne nu en blanding, der i laboratoriet viste sig at være et fint medium for pollenkorn fra pæresorten Pyrus bretschneideri – så nu var det tid til at lade pistolen og bevæge sig ud i gartneriet.

Her beskød forskerne pæreblomster af sorten P. pyrifolia var. culta med pollenladede sæbebobler ... ventede i 16 dage ... og fik med deres eget ordvalg fra den videnskabelige artikel et »overraskende« resultat:

Forskernes skematiske illustration af, hvordan pollenkornene fordeler sig på overfladen af sæbeboblen (A). B og C viser pollenkornenes spiringsrate og længden af det pollenrør, de danner ved forskellige koncentrationer af forskellige typer sæbe. D viser et mikroskopi af pollenaktiviteten efter sæbeboblebestøvning og i E ses antallet af dannede sæbebobler ved forskellige pollenkoncentrationer og brug af sæbetypen A-20AB. Illustration: iScience

»Små frugter var dannet med et samlet volumen, der var næsten mage til frugtdannelsen på træer, der var blevet håndbestøvet på traditionel vis med en rund fjerbørste (...) For begge metoder var succesraten omkring 95 pct.,« skriver forskerne.

De påpeger samtidig, at forbruget af pollen til manuel bestøvning – som de kalder en kostbar ressource for gartnerierne – er væsentlig lavere ved sæbeboblemetoden (0,06 mg pr. bestøvning) end ved håndbestøvning med en fjerbørste (1.747 mg pr. bestøvning).

Læs også: Forskere: Hvepsen er udsat for unfair hetz

Takeoff

Så var det tid til finalenummeret: At hælde opløsningen på en sæbeboblekanon – en ‘Super Bubble Machine’ fra Toys “R” US – og montere denne under en ACSL-PF1-drone fra Autonomous Control Systems Laboratory i Japan.

I første omgang forsøgte forskerne sig med attrap-liljer og programmerede dronen til at overflyve dem i hhv. 1 og 2 meters højde med hastigheder på hhv. 10, 5, 3,5 og 2 m/s. Dernæst blev blomster fra L. japonicum sat ind, som efter robotbestøvningen blev undersøgt for at sikre, at bestøvningen var gennemført succesfuldt.

På videoen herunder ser du sæbebobledronens overflyvning af en række liljer. (Kilde: iScience):

Boblemaskinen producerede omkring 5.000 bobler i minuttet, og forskernes analyse viste, at succesraten for, hvor stor en del af boblerne, der ramte blomsterne, afhang af dronens hastighed: Ved den laveste hastighed på 2 m/s var der således en træfsikkerhed på 90 pct.

Forskerne mener selv, at resultaterne klart indikerer, at robotiseret bestøvning med sæbebobler kan være effektiv. Men de peger også på, at selv om de sæbetyper, de har anvendt i deres forsøg, er biokompatible, så kan de på længere sigt være problematiske, hvis de ophobes i miljøet.

Læs også: Fremtidens landbrug? Humlebier bestøver og sprøjter markerne