Um besouro vermelho, classificada como a mais destrutiva praga da tamareira, causa perdas econômicas anuais de milhões de dólares em todo o mundo. Agora, uma pequena equipe da Arábia Saudita encontrou uma abordagem econômica que usa pulsos de laser para detectar os estágios iniciais da infestação, dando aos agricultores tempo suficiente para salvar suas árvores.

O gorgulho vermelho da palmeira é um besouro voador que se alimenta e põe seus ovos dentro das tamareiras. No momento em que a infestação do gorgulho causa sinais visíveis de angústia nas árvores, é tarde demais para salvá-los, explica o cientista pesquisador KAUST, Islam Ashry. "Vários métodos são usados ​​atualmente para detectar a infestação do gorgulho da palmeira vermelha, mas eles não são confiáveis ​​ou viáveis ​​em grandes fazendas de palmeiras, ", diz ele. Esses métodos incluem o uso de cães farejadores, triagem de árvores com tomografia computadorizada, e inserir sondas de som no tronco de uma árvore para detectar os sons mastigando das larvas do gorgulho.

Ao ler um artigo sobre os impactos destrutivos dessas infestações, O professor Boon S. Ooi da KAUST reconheceu que seu trabalho com fotônica pode ser relevante. "As fibras ópticas podem detectar com eficiência sons muito fracos ao longo de vários quilômetros, ", explica. Ele liderou uma equipe de pesquisadores, em colaboração com Yousef Al-Fehaid no Ministério do Meio Ambiente da Arábia Saudita, Água e Agricultura, para investigar se a fibra óptica poderia ser empregada como um meio econômico e não invasivo para detectar os primeiros sons de mastigação feitos por larvas jovens.

Eles desenvolveram uma abordagem que envolve o envio de pulsos de laser de um dispositivo de detecção para uma fibra óptica, que pode ser enrolado em volta dos troncos de várias árvores em uma vasta área. O som interage com o sinal de luz dentro da fibra, mudando sua frequência. A fibra alimenta os dados de volta ao sensor que, com relativa precisão, pode informar aos agricultores quais árvores estão saudáveis ​​e quais estão infestadas.

Antes de usar seu sistema, os pesquisadores gravaram larvas de 12 dias para identificar sua assinatura sonora. Eles também gravaram e identificaram as assinaturas sonoras de ruídos de fundo típicos, como o vento e os pássaros. As frequências dos sons eram diferentes o suficiente para que eles pudessem aplicar um filtro ao sensor que descarta a maioria dos ruídos irrelevantes. Eles também desenvolveram um algoritmo que analisa o sinal de entrada para determinar os ruídos das larvas.

Testes baseados em laboratório em pequenas árvores demonstraram que o sistema distinguia com segurança árvores saudáveis ​​de outras infestadas.

"Nosso sensor pode fornecer dados não invasivos, 24/7, baixo custo, monitoramento simultâneo de cerca de 1, 000 palmeiras com fibra ótica de 10 quilômetros de comprimento, detectar larvas que são tão jovens quanto 12 dias de idade, "diz o cientista pesquisador Yuan Mao da KAUST.

A próxima equipe planeja implantar seu sistema de detecção em grande escala, fazendas ao ar livre. "Isso exigirá modificações no sistema para incluir técnicas avançadas de processamento de sinal que podem descartar os ruídos encontrados nesses ambientes, "diz Ashry.