uno scarabeo rosso, classificato come il parassita della palma da dattero più distruttivo, causa milioni di dollari di perdite economiche annuali in tutto il mondo. Ora, un piccolo team in Arabia Saudita ha trovato un approccio conveniente che utilizza impulsi laser per rilevare le primissime fasi dell'infestazione, dando agli agricoltori abbastanza tempo per salvare i loro alberi.

Il punteruolo rosso delle palme è uno scarabeo volante che si nutre e depone le uova all'interno delle palme da dattero. Quando l'infestazione da punteruolo provoca segni visibili di disagio negli alberi, è troppo tardi per salvarli, spiega il ricercatore KAUST, Islam Ashry. "Diversi metodi sono attualmente utilizzati per rilevare l'infestazione da punteruolo rosso della palma, ma non sono affidabili o realizzabili in grandi allevamenti di palme, " dice. Questi metodi includono l'uso di cani da fiuto, lo screening degli alberi con la tomografia computerizzata, e l'inserimento di sonde sonore nel tronco di un albero per rilevare i suoni sgranocchianti delle larve del tonchio.

Durante la lettura di un articolo sugli impatti distruttivi di queste infestazioni, Il professor KAUST Boon S. Ooi ha riconosciuto che il suo lavoro sulla fotonica potrebbe essere rilevante. "Le fibre ottiche possono rilevare in modo efficiente suoni molto deboli per diversi chilometri, " spiega. Ha guidato un team di ricercatori, in collaborazione con Yousef Al-Fehaid presso il Ministero dell'Ambiente dell'Arabia Saudita, Acqua e Agricoltura, per indagare se le fibre ottiche potrebbero essere impiegate come mezzo economico e non invasivo per rilevare i primissimi suoni di sgranocchiare prodotti dalle giovani larve.

Hanno sviluppato un approccio che prevede l'invio di impulsi laser da un dispositivo di rilevamento a una fibra ottica, che può essere avvolto attorno ai tronchi di più alberi su una vasta area. Il suono interagisce con il segnale luminoso all'interno della fibra, modificandone la frequenza. La fibra restituisce i dati al sensore che, con relativa accuratezza, possono informare gli agricoltori quali alberi sono sani e quali sono infestati.

Prima di utilizzare il loro sistema, i ricercatori hanno registrato larve di 12 giorni per identificare la loro firma sonora. Hanno anche registrato e identificato le firme sonore dei tipici rumori di fondo, come vento e uccelli. Le frequenze dei suoni erano abbastanza diverse da poter applicare un filtro al loro sensore che scarta i rumori più irrilevanti. Hanno anche sviluppato un algoritmo che analizza il segnale in ingresso per rimpolpare i rumori larvali.

Test di laboratorio su piccoli alberi hanno dimostrato che il sistema distingue in modo affidabile gli alberi sani da quelli infestati.

"Il nostro sensore può fornire non invasivo, 24 ore su 24, 7 giorni su 7, basso costo, monitoraggio simultaneo di circa 1, 000 palme con una fibra ottica lunga 10 chilometri, rilevare larve di appena 12 giorni, ", afferma il ricercatore KAUST Yuan Mao.

Il team prevede di implementare il proprio sistema di rilevamento su larga scala, fattorie a cielo aperto. "Ciò richiederà modifiche al sistema per includere tecniche avanzate di elaborazione del segnale in grado di eliminare i rumori trovati in questi ambienti, "dice Ashry.