Нова радарна технологія навчилася розпізнавати комах за помахом крил

Науковці з Трініті-коледжу Дубліна та Технічного університету Данії розробили інноваційну радарну техніку для ідентифікації та відстеження комах-запилювачів.

Джерело: phys.org

Новий метод дозволяє вирішити критичну проблему охорони природи: він фокусується не на загальній кількості комах, а на різноманітності видів, що відвідують рослини. Дослідження, опубліковане в журналі PNAS Nexus, базується на детальному аналізі «підписів помахів крил», які дрони та радари зчитують за допомогою електромагнітних хвиль міліметрового діапазону.

Технологія дозволяє з високою точністю розрізняти навіть дуже близькі види комах, що майже неможливо зробити візуально або за допомогою інших існуючих інструментів. На відміну від масштабних систем моніторингу, цей радар працює на малій відстані, що робить його ідеальним для вивчення активності комах безпосередньо навколо квітів. Це дозволяє дослідникам у реальному часі визначати, які саме види дійсно запилюють сільськогосподарські культури, а які просто пролітають повз.

Проблема скорочення популяцій запилювачів стає дедалі гострішою. Згідно з Червоним списком бджіл ЄС за 2025 рік, 10% видів диких бджіл зараз перебувають під загрозою зникнення, що вдвічі більше, ніж у 2014 році. В Ірландії Національний центр даних з біорізноманіття повідомляє про щорічне скорочення популяції джмелів на 3,5% починаючи з 2012 року. Нова технологія надасть точні дані для формування ефективних стратегій збереження видів, які раніше ігнорувалися в нормативних актах.

Система використовує мікродоплерівські спектрограми, що відображають повну структуру руху крил. Завдяки цьому вчені можуть відстежувати зміни в поведінці комах, спричинені коливаннями температури або вологості. У майбутньому технологію планують інтегрувати в інфраструктуру зв’язку 5G та 6G, що дозволить створити масштабовану мережу для безперервного моніторингу біорізноманіття. Це зробить інструмент корисним як для науковців, так і для аграріїв.

Розробка відкриває нове вікно в динаміку запилення, що є критично важливим для продовольчої безпеки. Вчені планують розширити базу даних радарних підписів, щоб охопити якомога більше видів комах. Це допоможе розробляти точкові заходи з відновлення екосистем, спрямовані на підтримку саме тих видів, які є найважливішими для конкретних типів середовищ у різні пори року.

Проєкт демонструє, як високі технології та машинне навчання можуть стати на захист природи. Використання міліметрових хвиль для неінвазивної таксономічної класифікації комах є прикладом міждисциплінарного підходу до вирішення екологічних проблем. Наразі команда переходить від лабораторних досліджень до випробувань у реальних польових умовах по всій Європі, щоб підтвердити ефективність системи в природному середовищі.