OAK RIDGE, Tenn., 2000. október 27. – A fákat pusztító ázsiai hosszúszarvú bogarak inváziója lelassítható vagy esetleg megállítható az Energiaügyi Minisztérium Oak Ridge Nemzeti Laboratóriumának kutatói által kifejlesztett lárvaészlelő rendszerrel (ORNL).
A Kínában és Koreában őshonos bogarak lárváit akaratlanul is behozzák az Egyesült Államokba, számos terméket tartalmazó szállítóládák fájában. Érkezésük után néhány napon belül a bogarak kifúrják magukat a fák közé, ahol tojásokat raknak. A lárvák elkezdik felfalni a fa kambiumát, azt a réteget, amely új sejteket generál, megzavarva a fa tápanyag-szállító ereit.Végül a fák meghalnak. Ez egy olyan probléma, amely sok embert foglalkoztat.
"Ezek a bogarak, amelyek több mint egy hüvelyk hosszúra nőnek, dollármilliárd dolláros károkat okozhatnak az erdőkben, valamint a juharszirup-, fa- és turisztikai iparágakban" - mondta Cyrus Smith, az ORNL műszerezési és vezérlési részlegének (I&C) munkatársa.) Osztály.
Az Egyesült Államokban a bogarak kedvenc célpontja a juhar, a vadgesztenye, a sáska, a szil, a nyír, a fűz és a nyár. Már most is fák ezreit fertőzték meg New Yorkban és Chicagóban. A bogár elpusztításának egyetlen hatékony módja a fertőzött fák kivágása, és forgácsolással vagy elégetéssel történő elpusztítása.
A ládák és fák vizuális ellenőrzése nehéz és nem hatékony, ezért Smith és munkatársai az ORNL-től olyan kézi műszert fejlesztenek, amely azonosítja a lárvák által keltett rezgéseket, miközben a fával táplálkoznak. Céljuk egy olyan műszer kifejlesztése, amely képes megkülönböztetni az ázsiai hosszúszarvú bogár lárváit más rovaroktól, és azonosítani a lárvákat az érettség különböző szakaszaiban.
A műszer kifejlesztéséhez Smith, Glenn Allgood és Dale Treece, szintén az I&C részleghez tartozó rezgésadatokat gyűjtenek ezekről a bogarakról és más rovarokról táplálkozás közben. A kutatók elemzik az információkat, és algoritmusokat fejlesztenek – matematikai megoldásokat összetett problémák megoldására –, amelyek segítenek azonosítani az árulkodó jellemzők jelenlétét.
"Ezeket az algoritmusokat ezután beépítjük egy prototípus műszerbe, amely képes észlelni a hibákat, és megállapítani, hogy a fertőzést az ázsiai hosszúszarvú bogár okozza-e" - mondta Smith.
Az akusztikus érzékelőkkel és az algoritmusokkal feltöltött laptop számítógéppel elért kezdeti eredmények biztatóak.
"Algoritmusaink sikeresek voltak a lárvák kimutatásában a mintanaplókban és a természetes környezetben lévő fákban" - mondta Smith -, de még mindig elemeznünk kell a különböző lárvaállapotokból, különböző fákból és különböző rovarokból származó adatokat, hogy megnézzük, vajon Az algoritmusok megkülönböztethetik ezeket a hatásokat."
A kutatók felfedezték, hogy mivel a fiatal lárvák a fa-kéreg határfelületen táplálkoznak, ahol az anyag lágyabb, a rezgések amplitúdója kisebb. Az idősebb lárvák a belső faanyagból táplálkoznak, és nagyobb amplitúdójú rezgéseket keltenek, amelyeket könnyebb észlelni. Ez jelentős, és segíthet a lárvák kimutatásában a belépési nyílásoknál, mivel a láda anyaga olyan belső fából készül, amely érettebb lárvákat tartalmaz.
Miután a prototípus műszer működését és pontosságát a helyszínen dokumentálták, a technológiát átadják egy ipari partnernek kereskedelmi forgalomba hozatal és miniatürizálás céljából.
Az ORNL egy DOE többprogramos létesítmény, amelyet az UT-Battelle üzemeltet. A projektet a Mezőgazdasági Minisztérium Erdészeti Szolgálatának Északi Központi Kutatóállomása finanszírozza, East Lansing, Mich.
