Задвижван от дъжд, този носител на семена може да помогне за залесяването на най-отдалечените райони
Горите в света са застрашени. Освен че се изсичат за дървен материал и се изсичат, за да се направи път за селско стопанство, повишаващите се глобални температури причиняват по-интензивни горски пожари. Тази година се очаква да бъде най-горещата в историята и е най-лошата в историята по отношение на пожарите в бореалните гори по света.
Повторното залесяване е от съществено значение в борбата срещу изменението на климата и за защита на биоразнообразието, но ръчното засаждане на фиданки може да бъде бавно и трудоемко.
През последните години дроновете започнаха да се използват за пускане на семена върху земя, обезлесена от горски пожари; компания, наречена Mast Reforestation, по-рано DroneSeed, приложи този метод в западните Съединени щати и извън тях, а Световният фонд за дивата природа използва специализирани дронове за възстановяване на селските храсти в Австралия. Но за да възобнови една гора, изпуснатите семена трябва да попаднат в почвата и да покълнат, а това може да бъде предизвикателство.
Изследователи от Morphing Matter Lab в университета Карнеги Мелън, Пенсилвания, може да имат отговор. Вдъхновена от собствения дизайн на природата, лабораторията е създала носител „E-seed“, който е предназначен за пускане от дронове и пробиване в почвата.
Но забележително е, че носачът не се нуждае от източник на енергия, за да пробие в земята – той е направен от материал, който се „самопробива“ в отговор на дъжд.
Директорът на лабораторията Lining Yao и нейните колеги са търсили вдъхновение в семената на erodium.
Семената на този род растения имат подобно на намотка „свредло“, което променя формата си, когато е мокро, използвайки „опашка“, за да се подпира и избутва по-ефективно в земята.
Екипът създаде носител на семена, базиран на същия принцип, направен от бяло дъбово дърво, което естествено реагира на промените във влажността. Те третираха дървото химически, за да го направят по-гъвкаво, когато е мокро, както и по-меко и по-плътно, така че да се разширява по-ефективно. Erodium има една опашка, но носителят на семена има три, което улеснява пробиването в почвата.
Според изследване на Yao, публикувано в списанието Nature, носачът има „80% успеваемост при пробиване на равнинна земя“, което го прави по-ефективен от еродиевите семена при същите условия. След като носителят се зарови, семето е защитено от животни и природни елементи, подобрявайки шансовете му за покълване.
Според конкретните нужди
През август дизайнът спечели наградата Falling Walls за пробив на годината — която се дава ежегодно на научни пробиви в академичните дисциплини — в областта на инженерството и технологиите.
Досега Morphing Matter е тествал носителите на семена само в обекти в Питсбърг и Чангсин, Китай, но Яо казва, че лабораторията е получила интерес от рискови капиталисти и правителствени агенции по целия свят, които искат да използват носителите на семена в проекти за повторно залесяване.
Но тя отбелязва, че трябва да се разработят специфични видове носители на семена за различни места, за да се приспособят към различни почви и нива на влажност, наред с други варианти. „Трябва да съобразим дизайна с местните условия и семената на техния интерес“, обяснява Яо.
„Пустинята е много различна от тропическите гори на Амазонка и крайбрежните линии около Хаваите.
Партньорството трябва да бъде много съвместно с местните практици, така че ние винаги ги молим да изпращат семена и почва, за да ги потвърдим.“
Предоставянето на технологията на проекти по целия свят би изисквало увеличаване на производството.
„Повечето хора, които протягат ръка, искат хиляди семена, искат да отглеждат милиони дървета за една година“, казва Яо. „Създадох малък екип в лабораторията, за да обмислим стратегия за масово производство, но определено искаме да получим повече финансова и кадрова подкрепа, за да направим това по-голямо усилие.“
Шу Янг, професор в Университета на Пенсилвания, е бил силно ангажиран в проекта за носител на E-seed. Тя казва, че въпросът за широкомащабното разпространение е важен.
„Трябва да погледнете ефективността. В момента е 80% и след като направите голяма площ, каква е ефективността спрямо разходите? … Независимо дали хората се интересуват от това, мисля, че процентът на успех е от решаващо значение.“ казва Янг.
Но по отношение на производствения процес Янг вярва, че ще бъде възможно да се произведат достатъчно носители, за да се отговори на търсенето.
Недостиг на семена
Според Матю Агай, вицепрезидент на отдела за биологични изследвания и развитие в Mast Reforestation, проектът за е-семена е „феноменално развитие“, но той добавя, че за да бъде разпространението на семена наистина ефективно, по-добрите дронове трябва да бъдат по-широко достъпни за повторно залесяване . Обикновено при конвенционалните дронове „технологията не е на място, където можете да работите с голяма степен на контрол и прецизност“, казва той.
Mast Reforestation произвежда и използва дронове за залесяване по целия свят, както и произвежда милиони семена годишно в най-голямата банка за семена в западните Съединени щати и въпреки че не е свързана с Morphing Matter Lab, тя се е консултирала с нея. Агаи добавя, че използването на дронове за повторно залесяване в отдалечени райони изисква инфраструктура, като например станции за зареждане, които често не са налични.
Но още по-голямо предизвикателство може да бъде недостигът на семена за засаждане, казва той, тъй като съхраняването на семена в банки отнема време и разсадниците за семена се нуждаят от повече финансиране. „Всъщност има по-голям недостиг на семена в нашата индустрия, много сериозен. Това е пречка за повторното залесяване, а не технологията.“
