Η ατμοσφαιρική μόλυνση απειλεί τις μέλισσες

Η μόλυνση της ατμόσφαιρας επηρεάζει και διασπά τα αρωματικά μόρια που εκπέμπουν τα φυτά, προκαλώντας σύγχυση στις μέλισσες καθώς αναζητούν την τροφή τους, σύμφωνα με νέα έρευνα.

Αυτό έχει ως συνέπεια, ο χρόνος περιήγησης των μελισσών να αυξάνεται και η αποτελεσματικότητά τους στην επικονίαση να μειώνεται. Αυτό συμβαίνει διότι οι χημικές αλληλεπιδράσεις μειώνουν τη διάρκεια ζωής των αρωματικών μωρίων και τις αποστάσεις που διανύουν.

Καθώς οι μέλισσες πετούν αναζητώντας τροφή, εντοπίζουν τα αρωματικά μόρια των λουλουδιών στον αέρα. Ο αέρας μπορεί να τα μεταφέρει ακόμη και χιλιόμετρα από την πηγή τους όπου έχουν οι μέλισσες τις κυψέλες τους.

“Πολλά έντομα έχουν φωλιές μέχρι και 1 χιλιόμετρο μακριά από την πηγή της τροφής τους, που σημαίνει ότι τα αρώματα πρέπει να διανύσουν μεγάλες αποστάσεις για να γίνουν αντιληπτά”, λέει ο Jose D. Fuentes, καθηγητής μετεορολογίας και επιστημών της ατμόσφαιρας στο Penn State. “Κάθε έντομο έχει ένα ανώτατο όριο εντοπισμού για συγκεκριμένα είδη αρωμάτων και βρίσκει τροφή κινούμενο από περιοχές χαμηλής συγκέντρωσης αρωμάτων σε περιοχές υψηλότερης συγκέντρωσης”.

Οι υδρογονάνθρακες που εκπέμπουν τα φυτά διασπώνται μέσω χημικών αλληλεπιδράσεων με συγκεκριμένες ουσίες όπως το όζον. Αυτή η διαδικασία διάσπασης επιβαρύνει ακόμη περισσότερο την μόλυνση της ατμόσφαιρας, γεγονός που αυξάνει ακόμη περισσότερο το ρυθμό διάσπασης των αρωμάτων των φυτών.
Οι ερευνητές προσπάθησαν να κατανοήσουν το μηχανισμό με τον οποίο αυτές οι χημικές αλληλεπιδράσεις που ξεκινούν με την παρουσία ατμοσφαιρικής μόλυνσης, μπορεί να επηρεάζουν την ικανότητα των μελισσών να βρουν τροφή. Πρώτα υπολόγισαν τις μεταβολές στη συγκέντρωση αρωμάτων των λουλουδιών ως συνέπεια των ρευμάτων του αέρα και των χημικών αλληλεπιδράσεων χρησιμοποιώντας έναν ηλεκτρονικό εξομοιωτή, που τους επέτρεπε να εντοπίζουν την συγκέντρωση και την κίνηση πολλαπλών αρωμάτων από διαφορετικά παρτέρια λουλουδιών σε συγκεκριμένο χρόνο.

Έπειτα, οι ερευνητές έθεσαν σε εφαρμογή 90.000 προσομοιώσεις αντιπροσωπεύοντας διάφορα είδη κίνησης των μελισσών μεταξύ διαφόρων επιπέδων αρωμάτων που διαφοροποιούνταν από την ατμοσφαιρική μόλυνση και διαλύονταν από την ταχύτητα του ανέμου.

Η ομάδα αναφέρει στο τρέχον τεύχος του περιοδικού Ατμοσφαιρικό Περιβάλλον ότι καθώς αυξάνεται η μόλυνση της ατμόσφαιρας, η διάρκεια ζωής των υδρογονανθράκων και η απόσταση που διανύουν μειώνεται. Για παράδειγμα σε μέτριο επίπεδο μόλυνσης βάσει της Αρχής Περιβαλλοντικής Προστασίας των ΗΠΑ (US Environmental Protection Agency), οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι οι χημικές μεταβολές προκάλεσαν μεγάλη σύγχυση στις μέλισσες και ανέστειλαν την ικανότητά τους να αναγνωρίζουν τα φυτά από τα αρώματά τους για να εντοπίσουν την τροφή τους.

Το μόριο αρώματος alpha-pinene, που επιζεί για περίπου 40 ώρες σε περιβάλλον χωρίς όζον, άντεξε λιγότερο από 10 ώρες όταν τα επίπεδα του όζοντας αυξήθηκαν σε επίπεδο μέτριας μόλυνσης (60 μέρη ανά δισεκατομμύριο) και μόλις 1 ώρα όταν το επίπεδο αυτό ξεπέρασε τα 120 μέρη ανά δισεκατομμύριο. Ένα άλλο μόριο, το beta-myrcene, που διανύει αποστάσεις μεγαλύτερες από 1 χιλιόμετρο σε ατμόσφαιρα απαλλαγμένη από όζον, με ανέμους, μπόρεσε να διανύσει τη μισή απόσταση σε συνθήκες μέτριας μόλυνσης και λιγότερο από 300 μέτρα σε συνθήκες έντονης μόλυνσης.

Οι μεταβολές στη χημεία του αέρα επηρέασαν των αριθμό των μελισσών που μπορούν να εντοπίσουν πηγές τροφή σε δεδομένο χρονικό διάστημα. Σε περιβάλλον χωρίς όζον, χρειάστηκαν 10 λεπτά για το 20% των εντόμων προκειμενου νε εντοπίσουν το μόριο αρώματος beta-caryophyllene. Όταν το όζον αυξήθηκε ελαφρώς (20 μέρη ανά δισεκατομμύριο), το ίδιο ποσοστό μελισσών χρειάστηκε περίπου 180 λεπτά για να εντοπίσει το άρωμα. Η ομάδα των ερευνητών έφτασε σε παρόμοια αποτελέσματα και για τα έξι διαφορετικά μόρια αρώματος που ανέλυσε.

“Βρήκαμε ότι όταν επεμβαίναμε στο περιβάλλον των μελισσών μεταβάλλοντας τη σύσταση της ατμόσφαιρας, χρειάζονταν περισσότερο χρόνο πτήσης και έφερναν πίσω λιγότερο φαγητό, γεγονός που μπορεί να επηρεάζει τις αποικίες τους”, δήλωσε ο Fuentes. “Είναι σαν να σου ζητούν να φέρεις έναν καφέ από την πιο κοντινή καφετέρεια ενώ σου έχουν κλείσει τα μάτια. Θα είναι δύσκολο να εντοπίσεις την καφετέρεια χωρίς να βλέπεις. Το ίδιο συμβαίνει στα έντομα – επικονιαστές όταν πετούν σε μολυσμένη ατμόσφαιρα”.
Λόγω της δραστικής μεταβολής στη συγκέντρωση των αρωμάτων σε συνθήκες ατμοσφαιρικής μόλυνσης, αυτό μπορεί να επηρεάσει σημαντικά την αλληλεπίδραση ανάμεσα στα φυτά και τα έντομα.

“Υπάρχουν δύο τύποι επικονιαστών, οι γενικοί και οι ειδικοί” λέει ο Fuentes. “Οι πρώτοι εντοπίζουν ένα μείγμα αρωμάτων, ενώ οι ειδικοί μπορούν να εντοπίσουν μόνο έναν τύπο αρώματος. Αυτό σημαίνει ότι καθώς συγκεκριμένα αρώματα μειώνουν τις αποστάσεις που διανύουν και τη διάρκεια ζωής τους, μπορεί και οι δύο κατηγορίες επικονιαστών να δυσκολευτούν στον εντοπισμό τροφής”.

Η κάμψη στην επικονίαση των άγριων λουλουδιών μπορεί να οδηγήσει σε αύξηση των φυτών που δεν στηρίζονται σε επικονίαση και η μείωση των επικονιαστών θα μπορούσε να οδηγήσει σε αντίστοιχες μειώσεις των καλλιεργειών, επισημαίνει ο Fuentes.

Αυτά τα ευρήματα δείχνουν ότι η ατμοσφαιρική μόλυνση είναι ένας ακόμη από τους παράγοντες που ευθύνονται για τη μείωση του πληθυσμού των μελισσών. Σύμφωνα με επίσημα στοιχεία του Υπουργείου Γεωργίας των ΗΠΑ, ο πληθυσμός των μελισσών υποχωρεί σε ποσοστό που κυμαίνεται από 25 έως 45% ετησίως από το 2010, συμπεριλαμβανομένης της μεγάλης μείωσης του πληθυσμού τους κατά 44% από το 2015.

“Οι μέλισσες και οι άλλοι επικονιαστές έχουν πρόβλημα σχεδόν σε όλο τον κόσμο, ενώ μας προσφέρουν πολύτιμες υπηρεσίες”, λέει ο Fuentes. “Όσο περισσότερο κατανοούμε τους παράγοντες που απειλούν τις μέλισσες, τόσο καλύτερα προετοιμαζόμαστε για να επέμβουμε, σε περίπτωση που χρειαστεί”

Η έρευνα πραγματοποιήθηκε από την πολιτεία του Penn, το UCLA και το πανεπιστήμιο της Virginia υπό την αιφίδα του NSF και του Ινστιτούτου Ενέργειας και Περιβάλλοντος του Penn.

Πηγή: World Economy Forum