Sensori di temperatura ad alta risoluzione incorporati direttamente negli strati di cera dei favi vengono utilizzati per ottenere un monitoraggio preciso e non invasivo del calore prodotto dal grappolo invernale delle api. Posizionando i sensori al centro del favo, i ricercatori possono rilevare l'esatto momento in cui una colonia passa dalla dormienza invernale all'allevamento della covata senza mai aprire l'alveare.
Concetto chiave L'incorporazione dei sensori consente di rilevare una specifica firma termica - uno spostamento verso una temperatura stabile superiore a 30 °C - che conferma l'inizio di una nuova generazione. Questo metodo risolve il problema critico del monitoraggio della salute della colonia invernale, eliminando il rischio di congelamento o stress per le api attraverso l'ispezione fisica.
Monitoraggio del nucleo del grappolo invernale
Per comprendere il valore dei sensori incorporati, è necessario comprendere il meccanismo biologico del grappolo invernale. Le api non stanno semplicemente ibernando; stanno attivamente gestendo l'energia termica per garantire la sopravvivenza della colonia.
Catturare il comportamento di produzione di calore
Durante l'inverno, le api formano un grappolo stretto per conservare il calore.
Il nucleo di questo grappolo è il motore della colonia. Incorporando i sensori nella cera in questa posizione precisa, catturiamo il comportamento di produzione di calore dove conta di più, piuttosto che misurare l'aria ambiente che può essere fuorviante.
Il punto di transizione critico
La funzione principale di questi sensori è identificare una specifica transizione termica.
All'inizio dell'inverno, la temperatura del nucleo fluttua. Tuttavia, quando inizia l'allevamento della covata, la colonia passa a uno stato stabile di alto calore. I sensori cercano una temperatura superiore a 30 °C con una fluttuazione giornaliera (ampiezza) di ≤1,5 °C.
Determinazione dell'inizio della covata
Questa stabilizzazione termica è il segno distintivo dell'inizio della covata.
Poiché i sensori sono ad alta risoluzione, possono distinguere tra un picco di calore temporaneo e l'investimento metabolico sostenuto necessario per allevare larve. Ciò fornisce una cronologia accurata dello sviluppo della colonia.
La necessità di un posizionamento non invasivo
L'aspetto "incorporato" della tecnologia non è una scelta estetica; è un requisito funzionale per l'osservazione invernale.
Conservazione della struttura del grappolo
Aprire un alveare in inverno per controllare la covata è pericoloso per la colonia.
Smantellare l'alveare disturba la struttura del grappolo, causando una rapida perdita di calore che può essere fatale per le api. I sensori incorporati trasmettono dati da remoto, garantendo che l'ambiente interno rimanga ermeticamente sigillato e indisturbato.
Dati interni vs. dati di superficie
Sebbene esistano altri strumenti, misurano parametri diversi.
Ad esempio, Termocamere a infrarossi industriali ad alta risoluzione (menzionate nei dati supplementari) sono eccellenti per catturare gradienti di temperatura superficiale per rilevare risposte alle infezioni. Tuttavia, vedono solo la superficie o la temperatura media del favo.
Per rilevare accuratamente l'inizio dell'allevamento della covata, è necessario misurare il centro del favo, il che richiede l'incorporazione fisica del sensore.
Comprendere i compromessi
Sebbene i sensori incorporati offrano una precisione senza pari per gli stati centrali della colonia, non sono una soluzione "tuttofare" per ogni esigenza di monitoraggio.
Ambito limitato dei dati
I sensori incorporati eccellono nella misurazione del nucleo, ma non catturano il quadro ambientale completo.
Non forniscono dati sulle condizioni di volo esterne o sull'idoneità alla raccolta. Per queste metriche, sono necessarie stazioni meteorologiche professionali per monitorare la temperatura ambiente (15-20 °C essendo ottimale per il volo) e l'intensità luminosa.
Misurazione localizzata
Il sensore misura solo l'area specifica in cui è incorporato.
Potrebbe non catturare completamente le dinamiche della popolazione attraverso diversi favi. Per valutazioni della distribuzione o dell'affollamento delle api, sono spesso necessari sensori di luce e registratori di umidità per correggere le osservazioni riguardanti le api inter-favo (IFB).
Fare la scelta giusta per il tuo obiettivo
Seleziona la tua tecnologia di monitoraggio in base alla specifica domanda biologica a cui devi rispondere.
- Se il tuo obiettivo principale è rilevare l'inizio della covata: Utilizza sensori di temperatura ad alta risoluzione incorporati per identificare il passaggio a un calore centrale stabile (>30 °C).
- Se il tuo obiettivo principale è la risposta ai patogeni: Utilizza Termocamere a infrarossi per rilevare gradienti di temperatura superficiale e picchi di calore associati all'infezione.
- Se il tuo obiettivo principale è l'attività di raccolta: Utilizza stazioni meteorologiche e sensori di luce per prevedere i periodi di volo di punta in base alle condizioni ambientali.
Riepilogo: I sensori incorporati nella cera sono l'unico strumento valido per confermare l'inizio del ciclo riproduttivo in inverno senza rischiare il collasso della regolazione termica della colonia.
Tabella riassuntiva:
| Obiettivo di monitoraggio | Tecnologia utilizzata | Metrica chiave / Vantaggio |
|---|---|---|
| Rilevamento inizio covata | Sensori incorporati nella cera | Calore centrale stabile (>30°C) con bassa fluttuazione |
| Risposta ai patogeni | Termocamere a infrarossi | Gradienti di temperatura superficiale e picchi di calore |
| Attività di raccolta | Stazioni meteorologiche e sensori di luce | Condizioni ambientali (15-20°C) e intensità luminosa |
| Salute della colonia invernale | Sensori ad alta risoluzione incorporati | Raccolta dati non invasiva; previene la perdita di calore |
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Riferimenti
- Fabian Nürnberger, Ingolf Steffan‐Dewenter. The influence of temperature and photoperiod on the timing of brood onset in hibernating honey bee colonies. DOI: 10.7717/peerj.4801
Questo articolo si basa anche su informazioni tecniche da HonestBee Base di Conoscenza .
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