Volgens recente studies vormt de daling van zowel wilde bijen als bijen gehouden in kasten een bedreiging voor de bestuiving van meer dan 85% bloeiende planten en 75% van de landbouwgewassen wereldwijd. Grootschalig, effectief toezicht zou tot een beter beheer kunnen leiden. Het bijhouden van bijen is echter lastig en kostbaar. Nu heeft een onderzoeksteam onder leiding van de Universiteit van Missouri een betaalbaar akoestisch luistersysteem ontwikkeld dat kleine microfoons gebruikt om bijen in de vlucht te volgen. De in PLOS ONE gepubliceerde studie toont aan hoe telers de technologie zouden kunnen gebruiken om toezicht te houden op de bestuiving en de voedselproductie te verhogen.
Langtongige Bombus balteatus Bombus balteatus hommelbijenkoninginnen op bloemen. Deze grote bijen produceren een typisch gezoem, het bijenequivalent van een vrachtvliegtuig. Foto: Zoe Moffett, Colorado College.
Candace Galen, hoogleraar biologische wetenschappen aan de Universiteit van Missouri: "Oorzaken van de daling van de bestuivers zijn complex en omvatten minder bloembronnen, habitatverlies, klimaatverandering, meer ziekten en blootstelling aan gewasbeschermingsmiddelen, waardoor het identificeren van de oorzaken lastig is. Wetenschappers gebruiken al meer dan 100 jaar sonische trillingen om vogels, vleermuizen, kikkers en insecten te volgen. We wilden het potentieel testen voor toezicht op afstand met akoestiek om bijenvluchten te volgen."
Bombus balteatus koningin die nectar verzamelt van de alpiene klaverbloem Trifolium parryi. Het gezoem van bijen die van bloem naar bloem vliegen vertelt de wetenschappers hoeveel bestuiving de klaverbloemen over tijd krijgen en voorspellen zaadproductie in deze alpiene wilde bloemen. Foto: Jennifer Geib, Appalachian State University
Het onderzoeksteam analyseerde in het lab eerst de kenmerkende frequenties van het bijengezoem - wat muzikanten de toon noemen. Daarna werden er kleine microfoons aan data-opslagapparaten in het veld bevestigd om akoestische onderzoeksgegevens te verzamelen op drie locaties op Pennsylvania Mountain in Colorado, om de hommelactiviteit in te schatten.
Met behulp van de data ontwikkelden ze algoritmen die het bijengezoem op elke locatie identificeerden en kwantificeerden en vergeleken ze deze gegevens met de door het team gemaakte visuele observaties. In bijna alle gevallen waren de akoestische opnamen gevoeliger en namen ze meer zoemende bijen waar.
Een onderzoeksteam geleid door Candace Galen heeft een goedkoop akoestisch luistersysteem ontwikkeld dat met gegevens van kleine microfoons bijen kan volgen. Foto: Melody Kroll, Afdeling Biologische Wetenschappen
Galen: "Uit het beluisteren van de akoestische vingerafdruk van de bijenvluchten valt de bijenactiviteit en bestuivingsinformatie af te leiden. Telers zouden hiermee toezicht kunnen houden op de bestuiving van hun boomgaarden en groentengewassen en bestuivingstekorten mogelijk kunnen afwenden. En burgers zouden zich wereldwijd kunnen inzetten voor de toezicht op bijen in hun achtertuin."
Met de in deze studie ontwikkelde algoritmen werkt het team momenteel aan een smartphone-app die bijengezoem kan opnemen en bijen fotografisch kan documenteren. Volgens Galen kunnen toekomstige studies bepalen of bijen concurrenten met geluid kunnen opsporen en of bloemen een chemische reactie hebben op bijengezoem.