Z artykułu dowiesz się m.in.:
- na czym polega projekt INSIGNIA;
- co to jest nauka obywatelska i jaką rolę ma w tym projekcie;
- jakie wnioski wyciągnięto z pierwotnego projektu i jakie są dalsze plany, jeśli chodzi o wykorzystanie pszczół do monitorowania środowiska.
INSIGNIA-EU: nauka obywatelska i pszczoły pomagają monitorować zanieczyszczenie środowiska
Rodziny pszczele stanowią doskonałe źródło próbek materiału biologicznego, takiego jak nektar i pyłek czy patogeny roślinne, a także materiału niebiologicznego, m.in. pestycydów lub zanieczyszczeń powietrza. Wykorzystaliśmy to w projekcie INSIGNIA-bee, który był realizowany w latach 2018–2021, a teraz będzie kontynuowany pod nazwą INSIGNIA. Opracowaliśmy wytyczne wraz z protokołami, które zostały przetestowane w dziewięciu krajach, dla opartego na nauce obywatelskiej1 monitorowania pestycydów z wykorzystaniem pszczoły miodnej.
Ilustr. 1. Schemat przedstawiający różne techniki pobierania próbek, które będą zastosowane w badaniu pilotażowym.
Projekt kontynuacyjny został zaplanowany przez UE i oficjalnie rozpoczął się 17 grudnia 2021 r. pod nazwą: „Działania przygotowawcze do monitoringu zanieczyszczeń środowiska z wykorzystaniem pszczół miodnych” lub w skrócie „INSIGNIA-EU”. Konsorcjum INSIGNIA-EU składa się z 13 organizacji partnerskich (wszystkie są członkami oryginalnego zespołu INSIGNIA) z siedzibami w dziesięciu różnych krajach europejskich (Austria, Belgia, Dania, Grecja, Włochy, Łotwa, Holandia, Portugalia, Hiszpania i Wielka Brytania).
Projekt INSIGNIA-EU będzie realizowany przez 30 miesięcy, a jego całkowity budżet wyniesie ok. 5 mln. euro. Obejmuje on pobieranie próbek pestycydów oraz identyfikację pyłków zgodnie z wytycznymi INSIGNIA opracowanymi w ramach pierwotnego przedsięwzięcia. Nowy program pobierania próbek sięga jeszcze dalej i zostanie rozszerzony o badanie kolejnych form zanieczyszczeń, z którymi stykają się pszczoły miodne, takie jak zanieczyszczenia powietrza (w tym wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne i lotne związki organiczne), metale ciężkie, mikroplastik i drobny pył lub cząstki stałe.
Wirtualne spotkanie dotyczące projektu odbyło się 19 stycznia 2022 r., a uczestniczyli w nim członkowie konsorcjum, przedstawiciele Dyrekcji Generalnej Komisji Europejskiej ds. Środowiska i Zdrowia oraz Bezpieczeństwa Żywności, członkowie Parlamentu Europejskiego oraz przedstawiciele kilku agencji UE, w tym Europejskiego Urzędu ds. Bezpieczeństwa Żywności. Gospodarzem spotkania był Vujadin Kovacevic z Dyrekcji Generalnej Komisji Europejskiej ds. Środowiska, a wprowadzającym Martin Hojsik z Komisji Ochrony Środowiska Naturalnego, Zdrowia Publicznego i Bezpieczeństwa Żywności Parlamentu Europejskiego, który podkreślił pełne poparcie Parlamentu Europejskiego dla tego szeroko zakrojonego badania środowiskowego.
Fot. 1. Doktor Robert Brodschneider (Uniwersytet w Grazu) demonstruje użycie APITrap do wykrywania mikroplastików. Fot. INSIGNIA-EU
Członkowie konsorcjum INSIGNIA-EU, zaprezentowali planowane programy ośmiu pakietów roboczych projektu. Szczególny nacisk został położony na „badania pilotażowe”, pozwalające przetestować nowe techniki potrzebne do pobierania próbek i analizowania zanieczyszczeń istotnych dla pszczół, które nie były badane podczas pierwotnego projektu INSIGNIA. Wszyscy obecni zgodzili się, że spotkanie było bardzo użytecznym i konstruktywnym początkiem programu. Podczas kolejnych zebrań omówione zostaną szczegóły techniczne projektu.
Badania pilotażowe dotyczące strategii pobierania próbek tych dodatkowych zanieczyszczeń w 2022 r. właśnie zakończyły się w trzech krajach: Austrii, Danii i Grecji, a wszystkie próbki wysłano do laboratoriów, gdzie rozpoczynają się analizy (Ilustr. 1).
Badano pięć czynników niekorzystnie wpływających na zdrowie i życie zwierząt, a mianowicie: pestycydy i pyłki kwiatowe, tak jak w pierwotnym projekcie, a dodatkowo mikroplastik (definiowany jako fragmenty dowolnego rodzaju plastiku o długości mniejszej niż 5 mm, ale zwykle określany bardziej ogólnie jako mikroskopijne włókna i fragmenty), metale ciężkie i zanieczyszczenia powietrza.
Fot. 2. Doktor Sjef Van Der Steen i Dr Robert Brodschneider zakładają poławiacz propolisu. Fot. INSIGNIA-EU
Pierwsze dwa są badane przy użyciu już uznanych technik APIStrips2 dla pestycydów i poławiaczy pyłku, aby określić pochodzenie pyłków przy użyciu genetycznej techniki kodów kreskowych (tzw. DNA barcode)3. Próbki mikroplastiku są pobierane przy użyciu dwóch narzędzi: pyłku zebranego z poławiacza oraz nowatorskiego próbnika APITrap (Fot. 1), który jest zmodyfikowaną ramką wyposażoną w specjalny lepki arkusz i siatkę uniemożliwiającą dostęp pszczół. Do pobierania próbek propolisu (w celu wykrycia metali ciężkich i zanieczyszczeń powietrza) wykorzystywana jest siatka propolisowa (Fot. 2). Przeprowadzono wstępne próby w celu porównania skuteczności kilku różnych typów komercyjnej siatki propolisowej oraz innych rodzajów siatek i wybrano najbardziej efektywną. Inny nowatorski próbnik, silikonowa opaska na rękę (podobna do tych, które rozdaje się w zamian za bilet na festiwalach muzycznych), co zaskakujące, okazuje się bardzo skuteczna jako narzędzie do zbierania próbek zanieczyszczeń powietrza (Fot. 3). Wreszcie, pobierana jest próbka miodu do analizy pestycydów, a żywe pszczoły do analizy pestycydów, mikroplastików, metali ciężkich i zanieczyszczeń powietrza.
Fot. 3. Silikonowe opaski do monitorowania zanieczyszczeń powietrza. Fot. INSIGNIA-EU
Wyniki uzyskane za pomocą wszystkich tych technik są porównywane z tymi z elektrycznych pomp powietrza i filtrów (stosowanych w istniejących programach monitoringu zanieczyszczeń powietrza) zamontowanych w pobliżu uli, z których pobierane są próbki. Pompy powietrza są używane do zbierania próbek tła dla mikroplastików, metali ciężkich i zanieczyszczenia powietrza.
Wszystkie te nośniki będą analizowane przez: laboratorium w Bragança w Portugalii pod względem kodowania kreskowego DNA pyłku; laboratoria w Almerii (Hiszpania) i Atenach (Grecja) w zakresie pestycydów, wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych, lotnych związków organicznych i metali ciężkich oraz laboratorium w Wageningen (Holandia) na zawartość mikroplastików. Wyniki z 2022 r. zostaną porównane w celu oceny najbardziej efektywnych technik pobierania próbek w oparciu nie tylko o ich skuteczność, ale także ich praktyczność i łatwość użycia przez pszczelarza. Ma to kluczowe znaczenie dla programu, który będzie długoterminowym monitoringiem opartym na nauce obywatelskiej.
W trakcie realizacji pierwotnego projektu wyciągnięto wiele wniosków. Na przykład: próbki pyłku lub pszczół szybko się psują, dlatego muszą być przechowywane w stanie zamrożonym, a następnie szybko transportowane w chłodni (co jest zawodne i kosztowne) lub umieszczane w alkoholu, który często wycieka z pojemników. Okazało się, że w praktyce takie próbki można skutecznie ustabilizować poprzez wysuszenie przy użyciu niewielkiej ilości żelu krzemionkowego, co pszczelarze mogą zrobić sami, a to znacznie ułatwia transport próbek na duże odległości i nie wpływa na spadek ich jakości.
W 2023 r. we wszystkich 27 państwach członkowskich UE zostaną pobrane próbki dla określenia pełnego zakresu zanieczyszczeń, przy użyciu najskuteczniejszych technik. W tym celu w każdym kraju Unii został wyznaczony krajowy koordynator (w Polsce dr. Anna Gajda), współpracujący z lokalnymi pszczelarzami, którzy będą pobierać próbki z własnych rodzin pszczelich w sezonie (w Polsce udział weźmie 20 pszczelarzy rozproszonych po całym kraju). Niektórzy z tych krajowych koordynatorów są członkami samego konsorcjum, natomiast w pozostałych państwach są to naukowcy uniwersyteccy lub doradcy pracujący dla rodzimych związków pszczelarskich. Dane uzyskane w trakcie projektu zostaną wykorzystane do sporządzenia map ryzyka narażenia pszczół miodnych na zanieczyszczenia we wszystkich krajach objętych badaniem. Program pobierania próbek i wyniki będą w miarę możliwości koordynowane z innymi programami monitorowania UE, takimi jak EMBAL (European Monitoring of Biodiversity in Agricultural Landscapes: https://wikis.ec.europa.eu/pages/viewpage.action?pageId=25560696) i SPRING-EU (Strengthening Pollinator Recovery through INdicators and monitorinG: https://butterfly-monitoring.net/spring).
W celu przeszkolenia pszczelarzy twórcy programu nakręcili krótkie filmy szkoleniowe, które można znaleźć na stronie internetowej projektu: http://insignia-eu.eu oraz w naszych mediach społecznościowych. Na stronie projektu dostępne są darmowe biuletyny wydawane przez cały czas trwania programu, więc prosimy o zapisanie się do Newslettera.
Dr. n. wet. Anna Gajda i konsorcjum INSIGNIA-EU
Przypisy
1 - Nauka obywatelska (ang. citizen-science) to badania naukowe, w których wolontariusze współpracują z badaczami zawodowymi, a także forma edukacji naukowej, forma współpracy w badaniach naukowych oraz ruch społeczny.
2 - Adsorb Pesticide In-hive Strip = paski adsorbujące pestycydy wewnątrz ula [za WSJP: adsorbować - przyłączać cząsteczki cieczy lub gazu na powierzchni ciała stałego – przyp. red.].
3 - Barkod DNA, „kod kreskowy” DNA (ang. DNA barcode) – sekwencja DNA w wybranym standardowym regionie genomu, pozwalająca na identyfikację gatunku.
