System zwalczania agrofagów oparty na dronach chroni europejskie drzewa
Zmiana klimatu sprawia, że szkodniki owadzie przenoszą się w te części lasów Europy, które wcześniej nie były dla nich dostępne. Jednym z takich szkodników jest gąsienica korowódki sosnówki, która żywi się igliwiem sosny i z czasem może powodować defoliację, stanowiąc zagrożenie dla młodych drzew i obniżając odporność na takie zagrożenia jak pożary lasów, susze czy inne agrofagi. Ponadto ich kłujące włoski są niebezpieczne dla zdrowia ludzi i zwierząt. W ramach wspieranego przez UE projektu FitoStinger powstał zautomatyzowany system likwidowania agrofagów wykorzystujący drony, który został zaprojektowany z myślą o zwalczaniu gąsienicy korowódki sosnówki i innych agrofagów, nie szkodząc przy tym środowisku i lokalnej bioróżnorodności. Unijne finansowanie pozwoliło zespołowi stworzyć biznes plan oraz przeprowadzić międzynarodowe badanie rynku, a także rozpocząć pierwsze testy, które przyniosły obiecujące rezultaty. „Jesteśmy dumni, że udało nam się zrealizować pomysł, który na początku wydawał się nieosiągalny. Moment, w którym widzenie maszynowe po raz pierwszy rozpoznało gniazda, a system dokonał aplikacji środka ochronnego, zapamiętamy na zawsze”, mówi Toni Caballero, dyrektor generalny FitoStinger i koordynator projektu. Trwający kryzys związany z pandemią COVID-19 skłonił zespół do wyposażenia technologii w funkcję dezynfekcji, wychodząc naprzeciw potrzebom takich sektorów jak żywność, zdrowie i turystyka.
Najnowocześniejsza technologia
Autonomiczne drony FitoStinger łączą w sobie różne czujniki – światła, dźwięku, ciśnienia atmosferycznego, ruchu i lokalizację GNSS – wraz z algorytmami widzenia komputerowego, co umożliwia im rozpoznawanie i wykrywanie agrofagów i ich gniazd. Zaawansowany procesor analizuje obrazy w czasie rzeczywistym, pozwalając na identyfikację i nakierowując urządzenie na cel. Po wykryciu opatentowany aplikator wstrzykuje środek ochronny bezpośrednio do gniazda, eliminując cel bez szkody dla otoczenia i pobliskiej bioróżnorodności. Wykorzystanie dronów pozwoliło na łatwy dostęp do gniazd na każdej wysokości. Po kalibracji systemu umożliwiającej rozpoznanie celu można jeszcze bardziej zwiększyć precyzję technologii, dostosowując ją do różnych środowisk z różnymi rodzajami agrofagów. Zespół do tej pory przeprowadził testy skuteczności i czasu leczenia, wydajności nakłucia, dokładności wykrywania gniazda i stabilności samego drona. „Jesteśmy zadowoleni z wyników, jakie osiągnęły algorytmy wykrywania, nawet w środowiskach, które stanowią spore wyzwanie dla czujników. System z powodzeniem zwalczył wszystkie agrofagi w gnieździe, a sama aplikacja środka przeprowadzana jest w sposób kontrolowany i precyzyjny, bez uszczerbku dla pozostałych gatunków. Co najważniejsze, udało nam się osiągnąć odpowiednią równowagę pomiędzy precyzją sterowania aplikatorem a stabilnością drona”, wyjaśnia Caballero.
Ochrona środowiska
Z uwagi na fakt, że FitoStinger bardzo precyzyjnie aplikuje środek ochrony roślin, wykorzystywana jest jedynie niewielka ilość wszystkich obecnie stosowanych pestycydów – o 75 % mniej niż w przypadku innych dronów i o 90 % w porównaniu z opryskiwaczami. Europejski Urząd ds. Bezpieczeństwa Żywności podaje ponadto, że intensywne stosowanie pestycydów i zagrożenie ze strony agresywnych gatunków, takich jak szerszeń azjatycki, przyczyniają się do zmniejszenia populacji pszczół. FitoStinger może być zatem także wykorzystywany do kontroli liczebności tych drapieżnych owadów. Zwalczenie gąsienicy korowódki sosnówki pomoże w ochronie europejskich lasów przed defoliacją, która zwiększa wrażliwość drzew na szkodniki i pożary. „Przyczyniając się do skutecznego zalesiania i ochrony lasów, stanowiących kluczowe cele nowej strategii leśnej UE, pomożemy poprawić zdrowie środowiska i zwiększyć absorpcję CO2, co przybliży nas do neutralności emisyjnej, czyli kolejnego ważnego celu UE”, podkreśla Caballero. Zespół obecnie stara się uzyskać finansowanie, które pozwoli mu opracować w pełni zautomatyzowany proces. Uczestnicy projektu chcą także wyposażyć rozwiązanie w nowe czujniki geopozycjonowania umożliwiające bardziej efektywne mapowanie lotu oraz poprawić możliwości w zakresie widzenia komputerowego pozwalające na autonomiczny lot drona.
Słowa kluczowe
FitoStinger, COVID-19, agrofag, drzewo, dron, gąsienica korowódki sosnówki, zmiana klimatu, las, defoliacja, ogień, susza, owad, gniazdo, pestycydy, czujniki, algorytm
