Штучний інтелект допоможе врятувати бджіл від кліщів Варроа

Канадська медоносна індустрія переживає справжню кризу. Взимку 2024 року країна втратила понад третину своїх вуликів, переважно через масове поширення кліщів Варроа. Ці мікроскопічні паразити стали справжньою загрозою для бджільництва, яке щорічно приносить мільярди доларів канадській економіці та робить Канаду одним з провідних виробників меду у світі.

Традиційні методи боротьби з цими паразитами втрачають ефективність, а індустрія потребує переходу до розумного бджільництва для виживання. Дослідники з Університету Калгарі працюють над розробкою неінвазивного та сталого методу раннього виявлення кліщів Варроа за допомогою штучного інтелекту.

Кліщі Варроа являють собою крихітних паразитів, які прикріплюються до медоносних бджіл, живляться їхніми тканинами та передають віруси по всій колонії. Протягом років ці паразити виробили стійкість до традиційних методів контролю, що вимагає більш агресивного лікування. Однак такі методи можуть загрожувати здоров'ю самих бджіл.

Степові провінції Альберта, Саскачеван та Манітоба є провідними регіонами виробництва меду в Канаді. Сама Альберта забезпечує майже 40 відсотків загального виробництва меду в країні. Втрати колоній по всій Канаді взимку 2024 року становили в середньому 34,6 відсотка, що на 2,4 відсотка більше, ніж у попередньому році.

Зимові втрати по всій Канаді коливалися від 9,8 відсотка в Ньюфаундленді та Лабрадорі до 61,3 відсотка на острові Принца Едварда. У степових провінціях втрати колоній досягли майже 40 відсотків. Розслідування показали, що зараження кліщами Варроа було ключовим фактором, що спричинив це спустошення.

Поточні методи моніторингу мають значні обмеження. Запобігання появі кліщів вимагає частого моніторингу вуликів. Хоча своєчасне виявлення критично важливе для лікування вуликів, ручна інспекція є трудомісткою та потребує багато часу. Крім того, часте ручне спостереження може становити ризики для здоров'я та благополуччя медоносних бджіл.

Серед методів моніторингу кліщів Варроа використовуються промивання спиртом, струшування цукром та використання липких дощок. У типовому тесті промивання спиртом відбирається приблизно 300 бджіл на колонію. Цих бджіл промивають медичним спиртом, а потім енергійно струшують для перевірки на наявність кліщів Варроа. Проблема цього методу полягає в тому, що всі протестовані бджоли гинуть у процесі.

Хоча інші методи, такі як струшування цукром та використання липких дощок, не вбивають протестованих бджіл, вони дають обмежені результати та не завжди такі точні. Це робить жоден з поточних методів неідеальним, кожен передбачає компроміс між інвазивністю та точністю. Враховуючи, що тестування повинно проводитися часто, всі вони становлять ризики для здоров'я самих медоносних бджіл.

Існує нагальна потреба в еволюції бджільницької індустрії, щоб допомогти запобігти подальшим втратам та підтримати стійкість популяцій бджіл. Зміна клімату та стійкість кліщів до традиційних методів лікування є екологічними сигналами тривоги, що вимагають зміни підходів до бджільництва.

Саме тут на допомогу приходить штучний інтелект. Використовуючи системи візуалізації, датчики, вбудовані у вулики, техніки обробки зображень та штучний інтелект, дослідники тепер можуть безперервно збирати та аналізувати дані з вуликів для виявлення кліщів Варроа.

У цьому підході камера розміщується всередині розплідної коробки вулика для захоплення зображень медоносних бджіл. Ці зображення потім передаються через Wi-Fi або Bluetooth для зберігання та аналізу. Нейронна мережа може бути навчена на зібраних зображеннях спочатку для виявлення бджіл за допомогою алгоритмів виявлення об'єктів, а потім для ідентифікації кліщів Варроа на бджолах через техніки кольорових перетворень.

Після виявлення кліщів їхня кількість у вулику може бути автоматично підрахована. Використовуючи цю технологію, бджолярі можуть скористатися автоматичним моніторингом вуликів. Коли рівень зараження визначається системою, вона також може рекомендувати ефективні методи лікування для вуликів.

Таким чином, кліщі Варроа можуть бути виявлені та вилікувані на ранній стадії, дозволяючи вуликам легше пережити зиму. Перехід до розумного бджільництва є стратегічним рішенням, яке є неінвазивним та екологічно чистим, економічно ефективним та прибутковим у довгостроковій перспективі.

Хороша новина полягає в тому, що дослідники з Університету Калгарі та бджолярі вже працюють разом, щоб втілити це в життя та зберегти солодкість меду по всій країні. Розробка цієї технології може стати переломним моментом для всієї галузі бджільництва не лише в Канаді, але й у всьому світі.