Фундаменталното значение на пчелите

СИСТЕМА ЗА МРЕЖОВО НАБЛЮДЕНИЕ НА ПЧЕЛНИТЕ СЕМЕЙСТВА, СЪЗДАДЕНА ОТ БЪЛГАРСКИ ИЗСЛЕДОВАТЕЛИ, ЩЕ НАБЛЮДАВА ОКОЛНАТА СРЕДА

В София през месец май 2015г. се проведе научна конференеция „БИОТРОНИКА 2015“, на която бе представена Мрежова система за дистанционно наблюдение на пчелните семейства и параметри на околната среда – „Bee Net“. Системата е резултат от научната разработка на колектив, включващ български фирми, университети и изследователски центрове /водеща фирма „Бинаком-М“ ООД,  Технически Университет – София, Институт по биоразнообразие и екосистемни изследвания /ИБЕИ/ – БАН, Факултет по химия и фармация – Софийски Университет, Лаборатория по метрология „Метрология Холдинг“ и  пчеларски организации/. Разработката използва пчелите като агенти за събиране на информация от екосистемата /метеорологична, промишлени и естествени замърсители, сеизмологична/, като същевременно дава данни и за състоянието на самите пчелни семейства. Реализацията на „Bee Net“ е на нивото на последните постижения на технологията за 2014г. Системата позволява да се наблюдават пчелните семейства от разстояние в реално време, което нито един известен алтернативен метод не предлага. „Bee Net“  няма конкуренти на световения пазар, предлагащи мрежово дистанционно наблюдение на пчелните семейства.

Фундаменталното значение на пчелите

От близо 100 милиона години пчелите осигуряват възпроизводството на етимофилните (цъфтежни) растения, които представляват над 85% от всички растения, а оттам гарантират и биоразнообразието на земята. Огромно е значението на пчелите и за селското стопанство. Индустриалното селско стопанство използва пчелите за опрашване, а не само за добив на мед. Добивът на много видове плодове и зеленчуци, както и на фуражните сортове за добитъка зависи от опрашването чрез насекомите. Министерството на селското стопанство на САЩ оценява общата стойност на повишения добив от пчелно опрашване за 95 сорта плодове и зеленчуци на 14,6 милиарда долара. Също така голяма е ролята на пчелите при опрашването на селскоктопанските култури – почти всички видове овошки, маслодайните, фуражните и техническите култури, бостанните видове и зеленчуковите култури. Според български и чужди изследвания при опрашване с пчели плододаването на различните видове се увеличава с 60% до 150-200%. Установено е, че икономическият ефект от пчелоопрашването е 10-15 пъти по-голям в сравнение със стойността на пряката пчелна продукция.  По данни на FAO пчелите опрашват около 70% от главните култури за консумация /над 210000 растителни вида/, като ефектът от това възлиза на 153 млрд. евро или на 9,5% от световното земеделско производство.

Фиг. 1. Световно производство на мед и количествено разпределение по държави. Източник: FAOStat

Проблемите, свързани със значението на медоносната пчела за световното стопанство и със самото съществуване на земната биосфера, придобиват особена важност през последните години. Значителен проблем за пчеларството е и  недоизяснената  досега причина  за т.нар. «внезапна» смъртност сред пчелните семейства в Европа и Америка, останала до голяма степен загадка, независимо от големите усилия и вложените значителни средства.

Измирането на пчелите е голям проблем от световен мащаб през последните 3-4 г. Феноменът е известен като Синдрома на празния кошер (CCD – Colony Collapse Disorder, обезлюдяване). ООН изрази загриженост във връзка с огромния спад на пчелните колонии заради продължаващото им измиране.
От няколко години този феномен се проявява и в Европа – в Испания, Гърция, Франция, Швейцария, Германия и др. Само в Северна Гърция през периода 2007-2008г. са отпаднали от 45-65% от пчелните семейства.
“Синдромът на празния кошер” е регистриран за пръв път през зимата на 2006г., когато милиони пчели в САЩ изчезнали без следа от своите кошери. Тогава са били засегнати над 1/3 от всички пчели. През пролетта на 2007г. пчеларите в САЩ вече губят 45 % от колониите си, а днес на места загубите достигат 80%.

Сривът в добива на пчелен мед е най-малкият проблем,
който може да бъде предизвикан от изчезването на пчелите. Добре известно е, че те са основен опрашител (полинатор) на около половината диви и културни растителни видове на планетата. От пчелите зависи опрашването на череши и вишни, ябълки и праскови, бадеми, краставици и тикви, ягоди, малини и къпини, аспержи и т.н. Ако пълното изчезване на пчелите се случи, няколко култури, важни за човека, биха изчезнали, в това число соята, памукът, някои ядки, гроздето, ябълките, слънчогледите. Специалистите са изчислили, че за да се извърши изкуствено опрашване, ще са нужни над 155 млрд. долара годишно, което е почти 10% от общата стойност на световната земеделска продукция.

По данни на американското министерство на земеделието 1/3 от храните, консумирани в света, се опрашват от насекомите, а 80% от тях се опрашват от пчелите. За един ден всяка пчела през това време опрашва няколко хиляди цвята. Измирането на пчелите би довело до недостиг на някои храни, което пък ще доведе до миграции, насилие и дори войни. В Америка вече се отделят огромни суми за научни изследвания, за да се реши този проблем, защото ако пчелите загинат, няма да има опрашване, няма да има добиви, а произведената продукция ще е с лошо качество, от което фермерите ще губят.

В САЩ пчелите се използват за опрашване на над 1/3 от всички площи, които дават реколта за около 15 млрд. долара. Според цъфтежа на различните култури кошерите се местят от едно място на друго, като често пътуват хиляди километри, което води до постоянен стрес. Заради отглеждането на едни и същи монокултури на огромни площи поленът от тях не осигурява балансирана и здравословна храна на пчелите, което ги прави по-податливи на болести и отравяне с пестициди. Прието е да се смята, че материалните облаги получени от производството на пчелни продукти и тези получени вследствие от опрашване на цъфтежните растения се отнасят както 1: 100.

Според специалистите пчелите са барометър за влиянието на човешката дейност върху природата и за равновесието в околната среда. Пчелата милиарди години е живяла при едни условия, а сега те се променят драстично.

Българският принос за опазването на околната среда и пчелите – „Bee Net“

Разработката дава възможност наблюдението на пчелните семейства да се извършва дистанционно в реално време, чрез мрежова система, включваща интелигентни сензори,  и при липса на вредни излъчвания  в кошера и в околната среда.

„Bee Net“ се базира на метод за безстресово наблюдение на състоянието на пчелните семейства и екосистемата в района на тяхното обиталище. Методът  представлява “систематична последователност от действия, насочени към събиране, обработка, контролиране, предаване и съхранение на  информация – безжично, асинхронно, с достъп до  централната База данни през Мрежата /Интернет/”.

Разработената система представлява мрежа от високотехнологични електронни устройства, монтирани в кошерите и свързани с централна База данни. Така се осигурява събирането и дистанционото предаване на жизнено важна за отглеждането на пчелното семейство и за околната среда информация – без намесата на човека и без да предизвиква стрес у пчелите. Цялата информация, генерирана от сензорите в кошера, се предава периодично и безжично (чрез мобилната клетъчна мрежа) в База данни, инкорпорирана в Мрежата /Интернет/. Тази База се зарежда от информацията, постъпваща от всички кошери, снабдени с електронното устройство на „Bee Net“. Информацията е достъпна за всички оторизирани ползватели чрез използване на специализиран софтуер.

Важна задача на „Bee Net“ е да осигури високи добиви от кошера при минимални разходи на труд и да намали риска  от заболявания, паразити и вредители. Това е възможно поради наличието на специализирани сензори, които осигуряват информация: за текущото тегло на кошера (текущия баланс на живата маса – пчелите, както и на пчелните продукти), за вътрешната температура и влажността на въздуха в кошера, за инфрачервеното излъчване от пчелното семейство, за звуковия фон вътре в кошера, за наличието на феромони (миризми) вътре в кошера, за наличието на вредни и опасни вещества (радиационно излъчване) и химически агенти. Тези данни определят наличието или липсата на жизнеспособно пчелно семейство и дават качествено и количествено измерение за параметрите на неговия растеж  или упадък. Като допълнително качество на „Bee Net“ се явява възможността за локализиране на нерегламентирани въздействия върху кошера (кражба, вредителство).

Изключително важен основен ефект от работата на „Bee Net“ е осъществяването на мониторинг на околната среда, при което се получава важна информация: за  екологичната защита, за проблемите на  сигурността, свързани с борбата с тероризма, за метеорологията, за климата и сеизмичните явления,  за проблемите и повишаване на добивите в селското стопанство, за животновъдството и за горското стопанство. Това е възможно благодарение на уникалната възможност на пчелите с едно прелитане да събират заедно с цветния прашец стотици и хиляди веществени частици от околната среда, представляващи  представителна извадка от биологичния и физикохимичен състав на биосферата. Тези частици се доставят в кошера в значителни количества и затова „Bee Net“ е в състояние да ги анализира, което пък е равносилно на мониторинг на екосистемата.

Предимства на „Bee Net“:

• Бързо и ефективно решаване на проблеми с пчелните семейства и с околната среда при пълно спазване на екологичните нормативи при сегашното международно законодателство;
• Наличие на независим енергоизточник за захранване на електронните устройства –  работи с автономно захранване, без човешка намеса, години наред;
• При дистанционно наблюдение опасностите могат да бъдат засечени предварително и пчеларите ще могат да предприемат своевременно мерки;
• Намаляване на разходите за отглеждане на пчелните семейства и поддръжка на пчелините в дългосрочен план;
• Ранно известяване за болести по пчелите, роене на пчелите, данни в реално време за количеството на пчелния мед и състоянието на медните пити;
• Улеснява създаването на Електронен регистър на пчелните семейства и свързаното с него окачествяване на меда и пчелните продукти;
• Получаване на данни в реално време за състоянието на околната среда, метеорологични прогнози, сведения за сеизмична активност, сведения за радиационния фон и за евентуални химически замърсявания;
• Възможност за ползване на информационни бази с данни, анализи, обмяна на информация в Глобална или Регионална Мрежа, поддържана от „Bee Net“;
• Аварийно известяване за събития в кошерите и в екосистемата.

Цвети Веселинова