Dron Mamba zbiera rzadkie rośliny w niedostępnych miejscach
Na ostrej grani na hawajskiej wyspie Kauai ze skały wyrasta delikatna roślina z kępką żółtych kwiatów. Jedyne dźwięki to szum wiatru, szmer fal daleko w dole – i warkot drona. Dron jest wyposażony w podwieszone robotyczne ramię stabilizowane osobnymi śmigłami, które przecina łodygę rośliny, po czym delikatnie ją unosi. Z listkami maleńkiego okazu gatunku Schiedea trzepoczącymi w powietrzu dron zlatuje do podnóża skalnej ściany i dostarcza go wprost do rąk czekających tam naukowców.
Scenariusz ten, powtórzony dziesiątki razy z różnymi gatunkami w ramach nowego badania, pokazuje, jak drony pozwalają badaczom pozyskiwać rzadkie i zagrożone rośliny tam, gdzie dla człowieka byłoby to skrajnie niebezpieczne albo wręcz niemożliwe do wykonania. „To fantastyczne osiągnięcie wykorzystujące zdobycze techniki, pozwalające zdobyć o wiele więcej informacji niż wspinający się mozolnie ludzie” – mówi Warren Wagner, botanik ze Smithsonian Institution. Nie brał udziału w tym badaniu, lecz jest pracownikiem naukowym w National Tropical Botanical Garden, jednej z instytucji współpracujących w ramach tego projektu.
W opublikowanej w „Scientific Reports” pracy wykorzystano wyniki prowadzonych przez całe dekady badań botanicznych ponad 250 rodzimych gatunków roślin na Kauai. W przeszłości botanicy spuszczali się na linach po stromych ścianach skalnych wyspy w celu pozyskania okazów roślin, które mogli potem zasadzić w szkółce, aby uchronić gatunki zagrożone przed wyginięciem. Natomiast współautor pracy Ben Nyberg, geograf i specjalista od dronów w National Tropical Botanical Garden, wraz z zespołem użył dostępnego na rynku drona z podwieszonym zbudowanym od podstaw modułem robotycznym o nazwie Mamba. Operator kontroluje śmigła Mamby, utrzymując go w stabilnej pozycji i manewrując wystarczająco precyzyjnie, aby uchwycić pożądaną roślinę.
Mamba pobiera okazy roślin wyściełanym pianką ramieniem chwytnym, które porusza się jak nadgarstek, i hakiem przyciągającym łodygę ku ostrzu. W dalszej kolejności zespół planuje wyposażyć Mambę w inne narzędzia, takie jak ssawka podciśnieniowa do pobierania materiału roślinnego czy dysza do rozpylania na zboczu klifu zawiesiny zawierającej nasiona i żyzne podłoże w celu odtworzenia zerwanych roślin.
Podobne drony mogłyby pomóc naukowcom w dotarciu do innych niedostępnych miejsc, takich jak góry stołowe, które wystają ponad amazońską dżunglę, lub „podniebne wyspy” w południowo-zachodnich Stanach Zjednoczonych – odizolowane pasma górskie wyrastające raptownie z pustyni. „Zasadniczo pozwala on badaczom dotrzeć do zupełnie niedostępnych obszarów, gdziekolwiek się one znajdują” – mówi Nyberg, który kończy pracę doktorską na Københavns Universitet.
„Wiele z najrzadszych i najbardziej zagrożonych gatunków występujących wyłącznie na Hawajach preferuje te klifowe siedliska, lecz badania rozmiarów ich populacji i pozyskiwanie nasion wiązały się z dużym ryzykiem dla biologów terenowych odpowiednio przygotowanych do takich prac” – mówi botaniczka Ann Sakai. Rośliny wyrosłe z nasion zebranych w ramach obecnych badań – które przypuszczalnie należą do zupełnie nowego gatunku Schiedea – rosną teraz na University of California w Irvine za sprawą Sakai i jej męża, Steve’a Wellera. Oboje badali Schiedea przez ponad trzy dekady. „Mogli szczegółowo zmapować populację w sposób dla nas nieosiągalny, kiedy zbieraliśmy te rośliny, zjeżdżając po linie” – mówi Weller.