Los contaminantes del aire interactúan y descomponen las moléculas de olor emitidas por las plantas, que los insectos polinizadores utilizan para localizar los alimentos necesarios, según un equipo de investigadores dirigido por Penn State. Los olores de las plantas modificados por la contaminación pueden confundir a las abejas y, como resultado,el tiempo de búsqueda de alimento de las abejas aumenta y la eficiencia de polinización disminuye. Esto sucede porque las interacciones químicas disminuyen tanto la vida útil de las moléculas aromáticas como las distancias que viajan.
Mientras buscan comida, los insectos detectan moléculas de olor floral en el aire. Las corrientes de viento pueden transportar estas moléculas hasta miles de pies desde su fuente original hasta donde las abejas tienen sus colmenas.
"Muchos insectos tienen nidos que están hasta a 3,000 pies de distancia de su fuente de alimento, lo que significa que los aromas deben viajar largas distancias antes de que los insectos puedan detectarlos", dijo José D. Fuentes, profesor de meteorología y ciencias atmosféricas, Penn State.. "Cada insecto tiene un umbral de detección para ciertos tipos de olores y encuentran alimento moviéndose de áreas de bajas concentraciones de olores a áreas de altas concentraciones".
Los hidrocarburos emitidos por las plantas se descomponen mediante interacciones químicas con ciertos contaminantes del aire como el ozono. Este proceso de descomposición da como resultado la creación de más contaminantes del aire, incluidos los radicales hidroxilo y nitrato, que aumentan aún más la tasa de descomposición de los olores de las plantas.
Los investigadores buscaron comprender cómo estas interacciones químicas, que comienzan con la presencia de contaminantes del aire, afectarían la capacidad de las abejas para encontrar alimento. Primero estimaron los cambios en las concentraciones de aromas florales como resultado de la turbulencia del aire y las interacciones químicas utilizandouna simulación por computadora, que les permitió rastrear la concentración y el movimiento de múltiples columnas de aromas de diferentes parterres de flores a lo largo del tiempo. Luego, los investigadores ejecutaron 90,000 simulaciones que representan los patrones de búsqueda y movimiento de varias abejas en medio de diferentes niveles de olor modificados por la contaminación del aire y diluidospor la velocidad del viento.
El equipo informó en la edición actual de entorno atmosférico que, a medida que aumenta la contaminación del aire, la vida útil de los hidrocarburos y la distancia de viaje disminuyen. Por ejemplo, a 60 partes por mil millones de niveles de ozono, que la Agencia de Protección Ambiental de EE. UU. Considera un nivel 'moderado', los investigadores encontraron que se produjeron suficientes cambios químicospara confundir completamente a las abejas y obstaculizar su capacidad para identificar las columnas de aromas florales que necesitaban para localizar la comida.
La molécula de aroma alfa-pineno, que sobrevive casi 40 horas en un ambiente libre de ozono, sobrevivió menos de 10 horas cuando el ozono subió a 60 partes por mil millones y solo 1 hora cuando el ozono estaba en 120 partes por mil millones. Otra molécula,El beta-mirceno, que viaja más de 3,000 pies en un ambiente ventoso y libre de ozono, viajó un promedio de 1,500 pies cuando el ozono era de 60 partes por mil millones y, cuando el ozono subió a 120 partes por mil millones, la mayoría viajó menos de 1,000 pies.
Los cambios en la química del aire afectaron la cantidad de abejas capaces de detectar fuentes de alimento en un período de tiempo determinado. En un ambiente libre de ozono, el 20 por ciento de las recolectoras de alimentos tardó 10 minutos en encontrar la molécula de aroma beta-cariofileno. Cuando el ozonoaumentó a solo 20 partes por mil millones, la misma cantidad de abejas tardó 180 minutos en encontrar el olor. El equipo encontró resultados similares para las seis moléculas de olor diferentes que analizaron.
"Descubrimos que cuando confundíamos el ambiente de las abejas modificando los gases presentes en la atmósfera, pasaban más tiempo buscando comida y traían menos comida, lo que afectaría a sus colonias", dijo Fuentes. "Es similar a que se les preguntetomar una taza de café en la cafetería más cercana con los ojos vendados. Será difícil ubicar la cafetería sin usar señales visuales. Lo mismo podría suceder con los insectos polinizadores mientras buscan comida en masas de aire contaminadas ".
Debido a que la concentración de aromas cambia drásticamente en ambientes con aire contaminado, esto podría afectar interacciones importantes entre plantas e insectos.
"Hay dos tipos de polinizadores, generalistas y especialistas", dijo Fuentes. Los generalistas pueden detectar una mezcla de aromas, mientras que los especialistas solo pueden detectar un tipo de aroma. Esto significa que a medida que ciertos aromas disminuyen su distancia de viaje y su vida útil, los especialistas y los generalistas pueden tener problemas para encontrar comida ".
La disminución en la polinización de plantas silvestres puede conducir a un aumento en la población de plantas que no dependen de los polinizadores, y la disminución de los polinizadores conduciría a una disminución en el rendimiento de los cultivos, señaló Fuentes.
Estos hallazgos destacan que la contaminación del aire es uno de los muchos factores que influyen en la disminución de la población de abejas.
Según el Departamento de Agricultura de EE. UU., Las poblaciones de abejas melíferas administradas en EE. UU. Han disminuido entre un 25 y un 45 por ciento por año desde 2010, incluida una disminución del 44 por ciento entre 2015 y 2016.
"Las abejas y otros polinizadores están en problemas en casi todas partes, y nos pagan muchos servicios a través de su polinización", dijo Fuentes. "Cuanto más entendamos qué factores están afectando su disminución en el número, más equipadosintervenir si es necesario. "
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Penn State . Original escrito por Liam Jackson. Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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