Neem direct contact met ons op
Hoe kan radar ons helpen het verborgen leven van insecten te begrijpen?
Inleiding
Insecten spelen een fundamentele rol in natuurlijke en agrarische ecosystemen. Ze bestuiven gewassen, dragen bij aan biodiversiteit, reguleren plaagpopulaties, recyclen voedingsstoffen en vormen een essentieel onderdeel van vele voedselketens. Tegelijkertijd nemen veel insectenpopulaties wereldwijd af. Dit benadrukt de behoefte aan nieuwe technologieën waarmee hun gedrag en bewegingen langdurig in hun natuurlijke omgeving kunnen worden gemonitord.
Onderzoekers aan de Universiteit Twente ontwikkelen een nieuwe generatie sensortechnologieën die harmonische radar, computervisie en kunstmatige intelligentie combineren om individuele insecten continue in het veld te volgen. Het doel is om beter te begrijpen hoe insecten zich door complexe landschappen bewegen en tegelijkertijd innovatieve hulpmiddelen te ontwikkelen voor ecologische monitoring.
Wat onderzoeken we?
Het experiment onderzoekt hoe vliegende insecten zich door hun omgeving bewegen en hoe hun gedrag verandert als reactie op omgevingsfactoren.
Voorbeelden van onderzoeksvragen zijn:
- Hoe zoeken insecten naar voedsel?
- Hoe navigeren ze tussen voedselplekken en hun nest?
- Welke invloed heeft het weer, de vegetatie en de structuur van het landschap op hun bewegingen?
- Hoe kunnen radar en computervisie worden gecombineerd om insecten automatisch te detecteren en te volgen?
Deze experimenten leveren nieuwe ecologische inzichten op en vormen tegelijkertijd een testomgeving voor de ontwikkeling van sensortechnologieën. Deze technologieën kunnen later worden toegepast op andere insectensoorten en voor bredere toepassingen op het gebied van milieumonitoring.
Hoe werkt het?
Het experiment maakt gebruik van een stationaire harmonische radar die op het UT.FieldLab is geïnstalleerd. Hommels uit commercieel geleverde kolonies worden voorzien van kleine, passieve harmonische tags die slechts enkele milligrammen wegen. Deze tags bevatten geen batterijen of elektronica, maar reflecteren een karakteristiek harmonisch signaal waarmee de radar individuele insecten kan identificeren en volgen over afstanden tot ongeveer 100 meter.
Als aanvulling op de radarmetingen observeren één of meerdere videocamera's de activiteit rond geselecteerde nestkasten. Deze opnames leveren referentiegegevens voor het valideren van de radartrajecten en ondersteunen de ontwikkeling van computervisualisatie-algoritmen waarmee bijen automatisch kunnen worden gedetecteerd en gevolgd.
Waarom is dit belangrijk?
Insecten behoren tot de meest talrijke en diverse diergroepen op aarde. Toch zijn veel aspecten van hun bewegingen en gedrag nog grotendeels onbekend, vanwege hun kleine formaat en de moeilijkheid om ze in hun natuurlijke omgeving te volgen. Beter begrijpen hoe insecten zich door landschappen bewegen is essentieel voor het aanpakken van uitdagingen op het gebied van biodiversiteitsbehoud, duurzame landbouw, ecosysteembeheer en milieumonitoring.
Hoewel de huidige experimenten zich richten op hommels, zijn de technologieën die binnen dit project worden ontwikkeld bedoeld voor een veel bredere groep insecten. In de toekomst kunnen ze worden ingezet voor onderzoek naar bestuivers, invasieve soorten, landbouwplagen en andere ecologisch belangrijke insecten. Zo kunnen onderzoekers en beleidsmakers beschikken over betere hulpmiddelen om insectenpopulaties te begrijpen en te beschermen.