I droni collaborano alla ricerca ambientale

Un gruppo di ricercatori svizzeri sta sperimentando l’uso dei droni per studiare lo stato della biodiversità e catalogare le specie presenti in zone difficilmente accessibili agli studiosi, come le foreste

Foto di Jason Blackeye su Unsplash

(Rinnovabili.it) – La ricerca ambientale sulla biodiversità si avvale di nuovi ed efficienti collaboratori: i droni.

Per monitorare lo stato della biodiversità e per catalogare le specie presenti in una determinata area gli scienziati sono soliti utilizzare le tracce di materiale genetico lasciate nell’ambiente dagli organismi viventi. Da questo DNA ambientale (eDNA) i ricercatori possono determinare quali siano tali specie.

Con i droni in habitat complessi

Se è facile prelevare campioni dall’acqua o dal suolo, ci sono habitat estremamene complessi che difficilmente i ricercatori riescono a raggiungere.

È il caso, ad esempio, delle foreste: qui nelle aree inesplorate, molte specie non possono essere tracciate, ed è qui che entrano in azione i droni.

I ricercatori del Politecnico di Zurigo (ETH Zürich) e dello Swiss Federal Institute for Forest, Snow and Landscape Research WSL in collaborazione con Spygen – un laboratorio che monitora la biodiversità acquatica e trrestre attraverso il DNA ambientale – hanno messo a punto un tipo speciale di droni in grado di raccogliere i campioni sugli alberi in maniera autonoma.

Lo studio (Drone-assisted collection of environmental DNA from tree branches for biodiversity monitoring) è stato pubblicato in “Science Robotics”.

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Una sfida per gli esperti di robotica

I droni atterrano sugli alberi e il materiale rimane attaccato a speciali strisce adesive da cui i ricercatori estraggono il DNA in laboratorio. Qui possono poi confrontarlo con le corrispondenze genetiche dei vari organismi presenti nel database.

Detto così sembra facile, nella realtà lo è un po’ meno. Non tutti i rami sono uguali: quando i droni si posano sui rami questi possono rimbalzare o piegarsi.

La sfida per gli esperti di robotica è stata quella di programmare un drone in grado di avvicinarsi autonomamente a un ramo e rimanere stabile per il tempo necessario a prelevare i campioni per la ricerca.

Per questo gli esperti hanno dotato i droni di una gabbia in grado di rilevare la forza del ramo e inserire il risultato nella programmazione del volo.

La tecnica funziona: i ricercatori hanno effettuato un test su sette specie di alberi, dove hanno trovato il DNA di 21 organismi diversi tra cui mammiferi, uccelli e insetti.

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Studiare la foresta pluviale a Singapore

Il passaggio successivo prevede di preparare i droni a rilevare il maggior numero di specie diverse su una superficie di 100 ettari di foresta pluviale a Singapore in 24 ore.

Attualmente è in corso una sperimentazione nello zoo di Zurigo dove è stata riprodotta la foresta pluviale di Masoala (Madagascar). Qui i ricercatori hanno il vantaggio di conoscere le specie presenti e questo li aiuterà a valutare se questa tecnica per catturare il DNA ambientale vada bene così o se sia da perfezionare.

Le condizioni ambientali generali saranno più difficili: nella foresta pluviale la pioggia frequente cancella l’eDNA dalle superfici, vento e nuvole impediscono il funzionamento dei droni.

La sperimentazione servirà a capire se il metodo è scientificamente valido anche nelle condizioni climatiche estreme dei tropici.

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