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Le popolazioni di insetti sono in declino in tutto il mondo. Fra loro vi sono le api mellifere, fondamentali sia per il nostro approvvigionamento alimentare che per il sano funzionamento degli ecosistemi naturali. Pur essendo insetti addomesticati e gestiti dagli apicoltori, le api si trovano tuttavia ad affrontare una serie di pressioni crescenti.
«L’agricoltura moderna privilegia la monocoltura», afferma Thomas Schmickl, professore di zoologia all’Università di Graz, in Austria, «e, per mantenere tale impostazione, deve usare molta chimica e altre tecniche stressanti, che danneggiano tutti gli impollinatori».
Per sostenere le colonie di api in pericolo, i ricercatori stanno facendo ricorso alle innovazioni tecnologiche. Nel progetto HIVEOPOLIS, finanziato dall’UE, alcuni scienziati che lavorano in Belgio, Bulgaria, Germania, Lettonia e Svizzera hanno collaborato alla realizzazione di una serie di arnie complete di tecnologie digitali che contribuiscono a monitorare e gestire le popolazioni di api mellifere.
«Abbiamo concepito un’arnia più moderna», aggiunge Schmickl, completa di sensori e attuatori, dispositivi in grado di garantire il movimento e il controllo delle popolazioni di api. «Grazie ad essa, cerchiamo di leggere le informazioni che ci arrivano dalle api per poter intervenire quando è necessario.»
Un’arnia in piena attività
Il progetto HIVEOPOLIS ha sviluppato una serie di prototipi innovativi, uno dei quali è un favo digitale per api, descritto in un articolo pubblicato quest’anno su «Science Robotics».
Esso è costituito da molti singoli robot sul favo, a sua volta dotato di una serie di sensori. La tecnologia raccoglie dati sulle api e risponde con modelli di vibrazione o cambiamenti di temperatura per controllare e muovere la colonia in modi specifici.
«Credo si tratti del primo favo digitale di questo tipo in grado di interagire realmente con le api e di esercitare un certo controllo su di esse», osserva Schmickl.
Il gruppo di ricerca coinvolto nel progetto ha sviluppato una serie di arnie in cui inserire le varie tecnologie, una delle quali è stata creata stampando in 3D un tronco d’albero cavo artificiale utilizzando dei funghi, un materiale naturale che aumenta i benefici ambientali del sistema. Il gruppo di ricerca ha inoltre ideato un metodo per estrarre il miele senza danneggiare l’arnia, come invece spesso avviene nell’apicoltura tradizionale.
Apicoltura a elevata precisione
Le colonie di api mellifere iniziano naturalmente a morire durante l’inverno, ma gli apicoltori dell’UE stanno perdendo ogni anno fino a un terzo delle loro popolazioni di api, il doppio di quanto gli esperti considerano salutare.
Uno degli obiettivi principali delle arnie digitali è quello di sostenere le colonie, monitorandone la salute e l’attività al fine di per garantire che ne sopravviva il maggior numero possibile.
«Ad esempio, monitoriamo il nido di covata e, se la temperatura scende troppo, possiamo fornire dell’energia aggiuntiva gratuita», spiega Schmickl.
Un’altra probabile traiettoria del prodotto è l’apicoltura di precisione, un ramo dell’agricoltura di precisione. «Potremmo portare gli impollinatori in zone specifiche, ma lasciarvi solo quelli necessari e portare gli altri da qualche altra parte per sfruttare al massimo il servizio complessivo di impollinazione», spiega Schmickl.
Uno dei partner del progetto ha sviluppato un robot danzante per reclutare attivamente le api in un determinato luogo. Le api usano infatti una «danza dell’addome» per comunicare tra loro informazioni sulle fonti di polline. Un’altra parte del sistema (i cui dettagli non possono ancora essere rivelati) è in grado di modulare la ricerca di cibo in siti alimentari specifici.
Un terzo potenziale utilizzo della tecnologia è il controllo dei luoghi di foraggiamento delle api mellifere per creare una sorta di riserva naturale per gli altri impollinatori selvatici, al fine di garantire loro cibo a sufficienza. «Potremmo concentrare maggiormente le nostre api sul servizio all’agricoltore lasciando i prati agli impollinatori selvatici, che in effetti hanno bisogno delle fonti di cibo diversificato che possono trovare in quei luoghi», conclude Schmickl. «Sarebbe un vantaggio per tutte le parti coinvolte.»