Odtworzenie lasów jest niezbędne w walce ze zmianami klimatu i ochronie różnorodności biologicznej, ale ręczne sadzenie sadzonek może być powolne i pracochłonne – podaje CNN. W ostatnich latach zaczęto więc używać dronów do zrzucania nasion na tereny wylesione w wyniku pożarów. Nasiona te muszą jednak przedostać się do gleby i wykiełkować, a to może stanowić wyzwanie.
Odpowiedź znaleźli naukowcy z Laboratorium Morphing Matter na Uniwersytecie Carnegie Mellon w Pensylwanii. Zainspirowani naturą, stworzyli nośnik e-nasion, który ma być zrzucany przez drony. Narzędzie nie potrzebuje źródła energii – jest wykonane z materiału, który sam wwierca się w ziemię w kontakcie z deszczem.
Naukowców zainspirowała natura. Stworzyli narzędzie do ponownego zalesiania
Dyrektorkę laboratorium Lining Yao i jej współpracowników zainspirowały nasiona erodium. Nasiona tego rodzaju roślin mają podobny do spirali „świder”, który zmienia kształt, gdy jest mokry i w ten sposób skuteczniej wbija się w ziemię.
Zespół stworzył narzędzie oparte na tej samej zasadzie. Wykonane jest z drewna dębu białego, które w naturalny sposób reaguje na zmiany wilgotności. Drewno poddano obróbce chemicznej, aby uczynić je bardziej elastycznym, a także bardziej miękkim i gęstszym, dzięki czemu efektywniej się rozszerza. Erodium ma jeden „ogonek”, a nośnik nasion ma trzy, co ułatwia wiercenie w glebie – zauważa CNN.
Jak wynika z badań Yao, opublikowanych w „Nature”, nośnik e-nasion ma 80 proc. skuteczności na płaskim terenie. Po zakopaniu, nasiona są chronione przed m.in. zwierzętami, co zwiększa ich szanse na wykiełkowanie.
Naukowcy myślą globalnie. „Chcą wyhodować milion drzew rocznie”
Jak dotąd Morphing Matter testowało nośniki nasion jedynie w Pittsburghu i Changxing w Chinach, ale – jak twierdzi Yao – wynalazek spotkał się z zainteresowaniem inwestorów z całego świata.
Badaczka zauważa jednak, że należy opracować określone typy narzędzi dla różnych lokalizacji, aby dostosować się do innych gleb i poziomów wilgotności. – Musimy dostosować projekt do lokalnych warunków i źródeł ich zainteresowania – wyjaśnia Yao. – Pustynia bardzo różni się od lasów deszczowych Amazonii czy linii brzegowych wokół Hawajów – dodaje.
Rozpowszechnienie technologii wymagałoby zwiększenia skali produkcji. – Większość ludzi, którzy docierają do nas, chce tysięcy nasion, chcą wyhodować miliony drzew rocznie – mówi Yao. – Założyłam w laboratorium mały zespół, aby opracować strategię produkcji masowej, ale zdecydowanie chcemy uzyskać większe wsparcie finansowe i kadrowe, aby było to większe przedsięwzięcie – zauważa.
Naukowcy potrzebują precyzyjnych dronów i dużej liczby nasion
Według Matthew Aghai, wiceprezesa ds. badań i rozwoju biologicznego w Mast Reforestation, projekt e-nasion to „fenomenalny rozwój”. Jego zdaniem, aby dystrybucja nasion była naprawdę skuteczna, potrzebne są lepsze drony. – Zazwyczaj w przypadku konwencjonalnych dronów nie ma takiej technologii, dzięki której można operować z dużą kontrolą i precyzją – wyjaśnia.
W przeszłości Mast Reforestation produkował i wykorzystywał drony do ponownego zalesiania. Produkuje także miliony nasion rocznie w największym „banku nasion” w zachodniej części Stanów Zjednoczonych. Firma, choć nie jest powiązana z Laboratorium Morphing Matter, konsultuje się z nim. Aghai zauważa, że wykorzystywanie dronów do ponownego zalesiania odległych obszarów wymaga infrastruktury, takiej jak stacje ładowania, która często nie jest dostępna.
– Jeszcze większym wyzwaniem może być niedobór nasion do sadzenia, ponieważ przechowywanie ich wymaga czasu, a szkółki potrzebują większych funduszy – mówi Aghai. – W naszej branży występuje szerszy niedobór nasion, bardzo poważny. To właśnie jest problemem w ponownym zalesianiu, a nie technologia – podkreśla.
Źródła: „Nature”, CNN