Cum ajută NASA la depistarea „bolilor” strugurilor?

Într-un studiu de caz, oamenii de știință au detectat infecția costisitoare în vița de vie Cabernet Sauvignon înainte ca aceasta să prezinte simptome vizibile cu ochiul liber.

Mucegaiurile care se ofilesc, bacteriile care putrezesc rădăcinile și alți agenți patogeni ai plantelor distrug anual între 15 și 30% din recoltele mondiale. Depistarea timpurie poate face diferența între o recoltă ratată și una care poate fi tratată.

• Cactusul care înflorește doar o dată pe an: o poveste despre frumusețe efemeră și misterul naturii
• Ligrul: întâlnirea rară dintre regele leu și tigru

Cu ajutorul unui instrument științific aerian dezvoltat la Jet Propulsion Laboratory al NASA din California de Sud, cercetătorii au descoperit că pot detecta cu precizie semnele ascunse ale unei boli a strugurilor care provoacă pagube anuale de miliarde de dolari în culturi. Tehnica de teledetecție ar putea ajuta la monitorizarea la sol a acestei culturi și a altor culturi.

Într-o pereche de studii noi, cercetătorii de la JPL și de la Universitatea Cornell s-au concentrat asupra unei boli virale numite GLRaV-3.

Răspândită în principal de insecte, GLRaV-3 reduce randamentul și înrăutățește fructele în curs de dezvoltare, ceea ce costă industria vinului și a strugurilor din SUA aproximativ 3 miliarde de dolari în daune și pierderi anual. În mod obișnuit, virusul este detectat prin cercetare intensivă a fiecărei vițe de vie și prin teste moleculare costisitoare.

O infecție costisitoare

Echipa de cercetători a dorit să vadă dacă ar putea ajuta cultivatorii să identifice infecțiile GLRaV-3 din timp și din aer, folosind învățarea automată și noua generație a Spectrometrului de imagistică vizibilă/infraroșu de la NASA (AVIRIS-NG). Senzorul optic al instrumentului, care înregistrează interacțiunea luminii solare cu legăturile chimice, a fost folosit pentru a măsura și monitoriza pericole precum incendiile de pădure, deversările de petrol, gazele cu efect de seră și poluarea aerului asociată cu erupțiile vulcanice.

În timpul unei campanii din 2020 pentru cartografierea scurgerilor de metan din California, doctorul Katie Gold, specialist în fitopatologie, și echipa sa au profitat de ocazia de a pune o altă întrebare: Ar putea AVIRIS-NG să descopere o infecție sub acoperire a culturilor într-una dintre cele mai importante regiuni producătoare de struguri din stat?

Montat în burta unui avion de cercetare, AVIRIS-NG a observat aproximativ 11.000 de acri de podgorii din Lodi, California. Regiunea – situată în inima Văii Centrale a Californiei – este un producător important de struguri pentru vinuri de calitate superioară din acest stat.

O detectare timpurie

Echipa a introdus observațiile în modelele computerizate pe care le-a dezvoltat și le-a antrenat pentru a distinge infecțiile. Pentru a ajuta la verificarea rezultatelor, colaboratorii din industrie au cercetat peste 300 de acri de viță-de-vie de la sol pentru a detecta simptome virale vizibile, colectând în același timp mostre de viță-de-vie pentru testele moleculare, scrie NASA.

Cercetătorii au constatat că au fost capabili să diferențieze vițele neinfectate de cele infectate atât înainte, cât și după ce au devenit simptomatice, modelele cele mai performante atingând o precizie de 87%. O detectare timpurie reușită a GLRaV-3 ar putea contribui la asigurarea unui avertisment de până la un an pentru ca viticultorii să poată interveni.

Într-un document complementar, cercetătorii au declarat că studiul lor de caz arată cum capacitățile emergente din aer și spațiu pot sprijini eforturile de supraveghere a agenților patogeni la sol. Aceste capacități includ misiuni viitoare, cum ar fi NASA Surface Biology and Geology (SBG) – parte a flotei de misiuni care va compune Observatorul sistemului terestru al agenției. Aceștia au declarat că SBG va furniza date care ar putea fi utilizate în combinație cu învățarea automată pentru luarea deciziilor în domeniul agriculturii la scară globală.

Vă recomandăm să mai citiți și:

Test de cultură generală. Câți struguri conține o sticlă de vin?

Strugurii ar putea crește rezistența la razele ultraviolete, arată un studiu

Cum poți obține un vin mai aromat? Secretul stă în boabele de struguri

Aproape toți strugurii și toate portocalele conțin „un cocktail de pesticide”. Ce arată noi cercetări