27/06/2023
Door Ad Spijkers
Amerikaanse wetenschappers onderzoeken methoden om de opmars van invasieve struiken een halt toe te roepen.
'Veelbloemige roos' klinkt misschien als een overvloedige variant van de klassieke bloeiende struik. Maar de witte bloemen en rode bessen verbergen een van de vervelende verrassingen van Moeder Natuur. De invasieve struik bedreigt in meer dan veertig Amerikaanse staten de inheemse planten, waaronder West Virginia en het naburige Pennsylvania.
De bloemen en het fruit van de plaag maken hen wel gemakkelijk te identificeren, wat inspiratie opleverde voor onderzoekers van de West Virginia University (WVU). Onderzoekers van de universiteit bouwen voort op hun expertise met drones om tools te ontwikkelen die invasieve soorten kunnen detecteren, in kaart brengen, behandelen en bewaken.
Combinatie van technologie
In het project worden drones voorzien van sensoren die gedurende meerdere seizoenen zullen worden gebruikt om milieudata te verzamelen in een aangewezen gebied in het zuidwesten van Pennsylvania. Het onderzoeksteam wil de data, gecombineerd met machine learning (ML) technologie, gebruiken om software te ontwikkelen die veelbloemige rozen en uiteindelijk andere invasieve soorten te identificeren. De software kan vervolgens worden gebruikt voor gerichte verspreiding van herbiciden via drones.
De wetenschappers doen onderzoek zonder het resultaat te kennen. Ze denken op basis van het succes van precisielandbouw en de manier waarop machine learning groeit dat het project een stap in het samenvoegen van deze technologieën en ze bruikbaar te maken. Afhankelijk van de economische levensvatbaarheid biedt het project een groot aantal mogelijke voordelen voor de Appalachen en daarbuiten.
Invasieve soorten
Zoals de meeste invasieve soorten heeft de veelbloemige roos een concurrentievoordeel. De struik komt elk voorjaar vroeg tevoorschijn, onderdrukt inheemse planten en verstoort de levenscyclus van koolstof. Een hulpmiddel dat gerichte behandeling mogelijk maakt, zou inheemse soorten laten floreren en tegelijkertijd schadelijke overspray van herbiciden verminderen.
Gerichte behandeling kan mogelijk ook kosten besparen voor gemeenten, nutsbedrijven, natuurbeschermingsgroepen en andere belanghebbenden door het gebruik van herbiciden tot een minimum te beperken. Ondertussen kan het gebruik van drones voor de levering van herbiciden tegelijkertijd de veiligheid vergroten in verraderlijke gebieden die anders alleen te voet bereikbaar zijn. Het project biedt ook educatieve voordelen voor deelnemende student-onderzoekers. Ze leren hiermee niet alleen in een klaslokaal, maar ook buiten in het veld.
Voortgang
Het project bouwt voort op lopend, op drones gebaseerd onderzoek Zo richt een studie van het Office of Surface Mine Reclamation and Enforcement in Charleston (West-Virginia) zich op de herfstolijf, een van de meest voorkomende invasieve struiksoorten in West Virginia en vaak een belemmering voor ontginningsinspanningen.
Dankzij een subsidie van de Richard King Mellon Foundation in Pittsburgh kunnen de onderzoekers flexibel zijn en risico's nemen. Deze stichting, opgericht in 1947, is de grootste in het zuidwesten van Pennsylvania en een van de vijftig grootste ter wereld. Ze financiert projecten die meer welvaart in de regio bevorderen en landelijke inspanningen voor milieubehoud ondersteunen. Door de steun kunnen onderzoekers drones en machine learning gebruiken om invasieve plantensoorten te vinden en mogelijk te elimineren die de onderliggende ecologische integriteit van gevoelige landschappen bedreigen."
Samenwerking
West Virginia University werkt ook samen met twee private partners om het succes te bevorderen. CNX, een aardgasbedrijf met hoofdkantoor in Canonsburg, Pennsylvania, biedt het gebruik van teruggewonnen mijnland aan. Resource Environmental Solutions met hoofdkantoor in Houston is een ecologisch herstelbedrijf dat technische assistentie biedt bij de selectie en inzet van herbiciden.
Het grootste deel van de gegevensverzameling en -analyse gericht op de veelbloemige rozen zal beginnen met de opkomst tijdens het voorjaarsgroeiseizoen van 2024. Het team onderzoekers van WVU maakt al gebruik van de herfstolijvengegevens om te zien welke informatie kan worden verzameld over de invasieve rozen.
De onderzoekers willen in de toekomst andere plantensoorten en gerelateerde uitdagingen zoals invasieve insecten onderzoeken. Het uiteindelijke doel is om een gids of methodologie te ontwikkelen om boeren, landbeheerders en andere belanghebbenden te helpen begrijpen hoe ze moderne technologieën in hun voordeel kunnen gebruiken naarmate die bronnen in kwaliteit en toegankelijkheid verbeteren.
Foto: WVU