Mga Drone na Nangongolekta ng DNA mula sa mga Tuktok ng Puno sa Bagong Lapit para sa mga Pagsisikap sa Konserbasyon

Upang magkaroon ng malusog na ekosistema, kailangan natin ng biodiversity, dahil sinusuportahan nito ang lahat ng buhay sa Daigdig, kabilang ang mga tao. Kung wala ang iba’t ibang mikroorganismo, halaman, at hayop, hindi natin makakamit ang balanseng kapaligiran.

Nagbibigay ang biodiversity ng mga serbisyong ekosistema tulad ng malinis na hangin, sariwang tubig, at pamamahala sa pagbaha, na mahalaga para sa kapakanan ng tao. Sinusuportahan din nito ang seguridad sa pagkain, tumutulong sa pag-imbak ng carbon, nagde-detoxify at nagde-decompose ng basura, nagpapalakas ng resiliency ng mga organismo, at tumutulong sa pag-regulate ng mga sakit. Ang mga gene sa mga halaman at hayop ay ginagamit pa nga para bumuo ng mga gamot at parmasya.

Kaya malinaw na kailangan natin ng mas mahusay na pag-unawa sa biodiversity. Isang makapangyarihang kasangkapan para pag-aralan ang biodiversity sa mga kagubatan at korona ng mga puno ay ang pagsusuri ng environmental DNA (eDNA). Gayunpaman, hindi madaling mangolekta ng mga sample ng eDNA sa ganitong mataas at kumplikadong kapaligiran.

Tradisyonal, ginagamit ang mga mapagtrabahong pamamaraan tulad ng pag-ikot ng puno o pag-swab ng ibabaw upang maisakatuparan ang gawain. Ang pag-asa sa satellite imagery o paggamit ng mga kran para pag-aralan ang mga rehiyon ay hindi lamang nangangailangan ng malaking pagsisikap upang makamit ang sapat na saklaw kundi kulang din sa katumpakan.

Ngunit hindi na ngayon. Ang mga drone ay handang baguhin ang sitwasyon sa pamamagitan ng pagbibigay ng malapitang, mataas na resolusyong imaging at kakayahan sa pangongolekta ng datos.

A new study proposed using unmanned aerial vehicles (UAVs) to explore biodiversity in treetops, specifically in remote and inaccessible areas. This means drones will perform the job safely without requiring people to go to hard-to-reach areas like tropical rainforests to collect genetic material from treetops while helping us get a deeper understanding of biodiversity.

Pagkuha ng eDNA Gamit ang mga Drone

Ang eDNA ay matatagpuan sa mga biyolohikal na substansya tulad ng mucus, dumi, at patay na selula ng balat at ginagamit na upang suriin ang biodiversity sa loob ng ilang dekada na. Ginagamit upang i-catalog at subaybayan ang biodiversity, ang mga bakas ng DNA ay tumutulong sa mga mananaliksik na matukoy kung aling mga species ang naroroon sa isang partikular na lugar.

Maagang noong nakaraang taon, mga siyentipiko mula sa ETH Zurich research institute ginamit ang teknik na ito upang alamin kung aling mga species ang gumagamit ng korona ng kagubatan para itayo ang kanilang mga tirahan.

Upang mabuo ang espesyal na drone na may kakayahang mangolekta ng mga sample sa mga sanga ng puno nang mag-isa, ang mga mananaliksik sa ETH Zurich kasama ang mga mula sa Swiss Federal Research Institute WSL ay nakipagtulungan sa kumpanyang SPYGEN.

Ang eroplano ay nilagyan ng mga adhesive strip sa ilalim nito. Ang UAV ay dahan-dahang ibinaba sa mga sanga at kapag nailipat ang pangkalahatang materyal mula sa mga sanga patungo sa mga adhesive na ito, ito ay sinuri.

Ngunit nag-iiba-iba ang mga sanga sa kapal at elasticity. At ang paglapit ng eroplano sa isang sanga at pananatiling matatag upang matagumpay na kumuha ng mga sample ay napatunayang malaking hamon para sa mga mananaliksik.

Ang paglapag sa mga sanga ay nangangailangan ng kumplikadong kontrol.

– Stefano Mintchev, Propesor ng Environmental Robotics sa ETH Zurich at WSL noong panahong iyon

Kaya, nilagyan ng koponan ang drone ng force-sensing cage, na nagbigay-daan sa eroplano na sukatin ang flexibility ng sanga at gamitin ito upang gumalaw. Ang aparato ay sinubukan sa pitong species ng puno, at natuklasan na ang mga sample ay naglalaman ng DNA mula sa 21 na natatanging grupo ng organismo, kabilang ang mga ibon, insekto, at mammal.

Bagaman ito ay mas madali, mas mabilis, at mas ligtas na alternatibo kumpara sa pagpapadala ng mga biyologo pataas sa mga tuktok ng puno, hindi pa rin ganap na walang panganib ang pamamaraang ito.

Sa paggamit ng drone, may panganib hindi lamang sa pagkasira ng puno kundi pati na rin sa mismong drone kung sakaling magkaroon ng hindi sinasadyang matigas na banggaan. May limitasyon din sa pangongolekta ng mga sample lamang mula sa mga sanga kung saan lumapag ang drone. Kaya, bagaman ang mga resulta ay “nakakaengganyo,” kailangan pang pagbutihin ang drone.

Isang Pinahusay na Sistema para sa Pag-aaral ng Biodiversity

Ngayon, ang mga siyentipiko mula sa ETH Zurich ay lumikha ng isang bagong, custom-designed na robotic system. Ang bagong lapit na ito para sa mga UAV upang kolektahin ang eDNA sa loob ng mga korona ng puno ay gumagamit ng teknik na surface swabbing.

Pinamunuan ni Steffen Kirchgeorg, isang robotics PhD student sa ETH Zurich, ang pag-aaral na nag-develop ng sampling system na may patag na tela na probe. Ang piraso ng fleece cloth ay talagang ginupit sa hugis bilog, katulad ng coffee filter, at ikinabit gamit ang fiberglass strips upang magbigay ng estruktura.

Ang probe ay ibinababa sa isang tether mula sa lifting gear na nakalagay sa ilalim ng quadcopter. Sa ganitong paraan, nananatiling nasa labas ng vegetasyon ang drone.

Ang drone ay nilagyan din ng sensor na pumipigil sa pag-ikot ng tether ng probe sa mga sanga. Ang mga mananaliksik ay nag-program ng sistema upang awtomatikong ilipat ang posisyon kapag nakadetect ng banggaan.

Ang paraan ng pag-andar nito ay ang UAV ay ligtas na lumulutang sa itaas ng mga tuktok ng puno. Ang probe ay ibinababa sa pamamagitan ng mga dahon kung saan ito ay humahaplos sa mga dahon at sanga. Kapag nakolekta na ang eDNA, maaaring alisin ang probe para ang laman nito ay masuri.

Ang eksperimento ay isinagawa sa isang rainforest sa Timog-silangang Asya, kung saan ang drone ay remote-controlled ni Kirchgeorg at ng kanyang mga kasamahan sa pamamagitan ng live feed mula sa onboard camera nito. Ang drone ay lumipad lampas sa linya ng paningin upang kolektahin ang sampung sample mula sa korona ng kagubatan.

Ipinakita ang bisa ng bagong lapit sa panahon ng XPRIZE Rainforest Semi-Finals, kung saan inihayag ng koponan na natagpuan nila ang eDNA ng 152 na iba’t ibang species mula sa mga sample na ito, karamihan ay kabilang sa mga gagamba at insekto.

Natagpuan din ng koponan ang eDNA ng long-tailed macaque monkey kasama ang mga species ng termite, maraming langgam, at ang gall midge, na isang uri ng langaw.

“Kung nais natin na protektahan ng mga tao ang kalikasan, kailangan nating sabihin sa kanila kung ano talaga ang ating pinoprotektahan — sa aming solusyon, inaasahan naming mas maunawaan ang buhay sa korona.”

– Pangunahing may-akda Kirchgeorg

Ayon sa koponan, ang alternatibong ito sa pag-aaral ng biodiversity sa mga remote na tirahan ay kritikal para sa mga inisyatiba ng konserbasyon at pagpapanumbalik. Sa susunod na hakbang, tututukan ng koponan ang pagsisiyasat kung paano nakakaapekto ang lalim ng penetration, ang pakikipag-ugnayan ng probe sa vegetasyon, at ang tagal ng pagkuha ng sample sa konsentrasyon ng DNA ng mga sample.

Ang Rebolusyon ng mga Drone

Ang mga drone, na kilala rin bilang Unmanned Aerial Vehicles (UAVs) dahil sa operasyon nang walang tao na piloto sa loob, ay lumago nang malaki sa nakaraang dekada at ay mabilis na nagiging mahalagang bahagi ng maraming industriya.

Dahil sa pangangailangang ito, inaasahang lalago ang pamilihan ng teknolohiyang drone mula $33.9 bilyon noong 2023 hanggang $61.2 bilyon sa 2029.

Ang mga lumilipad na robot na ito ay may iba’t ibang sukat at maaaring kontrolin nang remote o sa pamamagitan ng pre-programmed na mga algorithm gamit ang mga kamera, sensor, GPS system, at mga communication link.

Nagbibigay sila ng cost-effective na solusyon sa mga negosyo sa pamamagitan ng kanilang iba’t ibang kakayahan, kabilang ang real-time na pagkuha ng imahe at video, surveillance, mapping, at mga serbisyong paghahatid. Ang paggamit ng pinakabagong teknolohiya tulad ng AI ay higit pang nagpalawak sa maraming functionality ng mga drone, na nagbibigay-daan sa may-kabatirang at napapanahong paggawa ng desisyon, advanced na data analytics, at autonomous na operasyon.

Ang lahat ng kakayahang ito ng mga drone ay lalo na kapaki-pakinabang sa pagtulong sa mga mananaliksik na obserbahan ang pag-uugali ng mga species, mga pattern ng migrasyon, at mga pagbabago sa ekosistema nang hindi nakakaistorbo sa wildlife.

Samantala, ang katotohanang ang mga lumilipad na robot na ito ay madaling makapag-navigate sa masiksik na kagubatan at maabot ang mga tuktok ng puno na kung hindi ay hindi maaabot, ay nagbibigay-daan sa mga siyentipiko na mangolekta ng datos tungkol sa mga species ng halaman sa unang pagkakataon. At sa pamamagitan ng patuloy na pag-deploy ng mga ito sa paglipas ng panahon, maaaring subaybayan ang mga pagbabago sa loob ng maraming taon upang mangolekta ng pangmatagalang datos na makakatulong sa pag-aaral at pag-predict ng epekto ng pagbabago ng klima o deforestation.

Gayunpaman, ito ay isa lamang sa maraming kaso ng paggamit ng drone. Ang ilan sa mga makabagong aplikasyon ng mga drone ay makikita sa agrikultura kung saan ang mga UAV ay tumutulong mag-monitor ng kalusugan ng pananim, tumutukoy ng peste, nagma-manage ng irigasyon, at nag-o-optimize ng ani.

Bukod sa pag-rebolusyon ng pagsasaka gamit ang precision agriculture techniques, ang mga drone ay maaari ring i-deploy sa mga lugar na madalas tamaan ng sakuna para sa mga misyon ng paghahanap at pagsagip, paghahatid ng mahahalagang suplay, at pagsusuri ng pinsala. Sa mga emerhensiya tulad ng wildfires, bagyo, at lindol, ang mga drone na ito ay napakahalaga dahil sa kanilang kakayahang mabilis na mag-navigate sa mapanganib na mga lugar nang hindi inilalagay sa panganib ang buhay ng sinuman.

Ang iba pang mga industriya kung saan patuloy na ginagamit ang mga drone ay kinabibilangan ng paghahatid, inspeksyon ng mahirap maabot na imprastruktura tulad ng mga tulay at pipeline, at paglikha ng detalyadong 3D na modelo ng mga construction site o minahan.

Ang lahat ng halimbawang ito ay nagpapakita ng pag-unlad ng mga drone mula sa pagiging isang novelty, na pangunahing ginagamit ng mga hobbyist o sa militar, hanggang sa ngayon ay sumasaklaw na sa iba’t ibang sektor mula sa pangangalaga sa kalusugan, konstruksyon, at environmental monitoring hanggang sa paghahatid ng pizza at gamot, supply chain, maintenance ng eroplano, at marami pang iba.

Ang lumalaking paggamit at kasikatan ng mga drone ay pinapalakas ng mga pag-unlad sa teknolohiya. Halimbawa, ang mga AI at ML algorithm ay ngayon lalong isinasama sa mga embedded system upang gawing mas epektibo at mas matino ang mga makinang ito.

Mayroon ding mga low-power, high-performance na microcontroller at processor, na bunga ng mga inobasyon sa semiconductor technology. Ang mga pag-unlad na ito ay nagpapataas ng kahusayan at tibay ng mga drone sa pamamagitan ng pagbibigay ng mas maraming computing power habang kumukonsumo ng mas kaunting enerhiya.

Ang iba pang mahahalagang pag-unlad na tumutulong sa pagpapalawak ng aplikasyon ng drone ay ang mga wireless communication technology tulad ng 5G at IoT upang magbigay ng mas mabilis at mas maaasahang transmisyon ng datos at real-time operating systems (RTOS) para sa tumpak na timing at pamamahala ng gawain.

Ang lahat ng mga teknolohikal na pag-unlad na ito ay malaki ang naitulong sa pagpapabuti ng performance at kakayahan ng mga drone, na tumutulak sa kanilang aplikasyon sa mas malawak na larangan.

Mga Kumpanyang Nagde-develop ng Solusyon sa Drone

Ngayon, tingnan natin ang mga kumpanyang nasa unahan ng pag-develop ng teknolohiyang drone.

Ang DJI ay ang nangungunang puwersa sa industriya ng drone, na nag-aalok ng malawak na hanay ng consumer, propesyonal, at industriyal na solusyon sa drone na ginagamit sa agrikultura, surveying, at inspeksyon ng imprastruktura.

Boeing (BA ) ay isa pang pangalan na nagde-develop ng high-endurance na mga drone para sa depensa at komersyal na paggamit, habang Northrop Grumman (NOC ) ay kasangkot sa pag-develop ng mga UAV tulad ng RQ-4 Global Hawk. Lockheed Martin (LMT ) ay isa pang higanteng depensa na kasangkot sa teknolohiyang drone habang Kratos Defense & Security Solutions (KTOS ) ay nagpapalawak sa mga komersyal na sektor.

Kung titingnan natin ang industriya ng agrikultura, ang Draganfly (DPRO ) na teknolohiyang drone ay nakatuon sa AI-driven analytics, mapping, at emergency response systems. Ang AgEagle Aerial Systems (UAVS ) ay lumilikha ng mga solusyon batay sa drone para sa environmental monitoring habang ang Parrot ay isang pangunahing European na tagagawa ng drone para sa paggamit sa precision agriculture, 3D mapping, at pananaliksik sa biodiversity.

Oras na para sumisid nang mas malalim sa ilang kilalang pangalan:

#1. AeroVironment, Inc.

Isang lider sa teknolohiyang drone, ang AeroVironment (AVAV ) ay dalubhasa sa mga UAV para sa mga aplikasyon ng militar at komersyal, kabilang ang environmental monitoring at agrikultura.

Sa presyo na $209 noong oras ng pagsulat, tumaas ng 65% ang presyo ng mga shares ng AeroVironment ngayong taon, na nagdala sa market cap ng kumpanya sa $5.865 bilyon. May EPS trailing twelve months (TTM) na 2.12, P/E (TTM) na 98.08, at ROE (TTM) na 8.30%.

Para sa Q2 2024, iniulat ng kumpanya ang $189.5 milyon na kita, tumaas ng 24.4% taon-taon. Ang non-GAAP profit na $0.89 kada share ay bumaba mula $1 kada share sa parehong quarter noong nakaraang taon. Ang free cash flow nito sa katapusan ng quarter ay $22.92 milyon.

Ang “record first-quarter revenue” ay dumarating habang ang gumagawa ng drone ay nakatuon sa pagiging isang multibilyong-dolyar na kumpanya sa susunod na tatlo hanggang limang taon, tumaas mula $717 milyon na kita sa fiscal 2024.

Ang produkto nito, Switchblade, ay sentral sa mga ambisyong ito, na isang loitering munition na ginagamit ng parehong Russia at Ukraine. Ang AeroVironment ay kasalukuyang nagtatrabaho sa pagtagumpayan ng jamming gamit ang pinakabagong mga modipikasyon, na kasama ng mas mahusay na pagsasanay ay magpapataas ng effectiveness rate ng Switchblade na higit sa 80%.

Kamakailan, ibinigay ng US Army sa kumpanya ang pinakamalaking kontrata nito kailanman, na nagkakahalaga hanggang $990 milyon, upang takpan ang mga pagbili ng Switchblade hanggang 2029. Noong Mayo, binigyan din ng Pentagon ang AeroVironment ng kontrata upang gumawa ng Switchblade para sa proyektong Replicator. Hindi ito nagtatapos dito, kahit ang UK, Lithuania, at France ay bumili na ng Switchblade. Higit sa 20 bansa, ayon sa AeroVironment, ang naghahanap na bilhin ang aircraft na ito.

#2. Trimble Inc.

Nag-aalok ang Trimble ng mga geospatial at agricultural na solusyon sa drone na tumutulong sa pangongolekta ng datos, pamamahala ng lupa, at 3D mapping. Ang kanilang mga teknolohiya ay may kritikal na papel sa precision agriculture at monitoring ng konstruksyon. Kabilang sa kanilang mga solusyon ang Trimble Geospatial na nakatuon sa palitan ng impormasyon at produktibong workflow, Trimble Agriculture na nag-aalok ng FAST App na tumutulong sa mga gumagamit na mahanap ang tamang kombinasyon ng precision ag product para sa kanilang pangangailangan sa pagsasaka, at Trimble Reality Capture na nag-aalok ng 360-degree na imahe at point clouds.

Sa presyo na $62.14, sa oras ng pagsulat, tumaas ng 16.82% ang presyo ng mga shares ng Trimble ngayong taon na nagdala sa market cap ng kumpanya sa $15.175 bilyon. May EPS trailing twelve months (TTM) na 6.13, P/E (TTM) na 10.14, at ROE (TTM) na 30.34%.

Para sa Q2 ng 2024, iniulat ng kumpanya ang $2.11 bilyon sa Annual Recurring Revenue (ARR), na tumaas ng 14%, habang ang gross margins ay 66.5% at ang pinalawak na EBITDA margin ay 24.6%. 75% ng kita ng Trimble ay nagmula sa software services, at binigyang-diin ng kumpanya ang pokus sa AI solutions, industry scale, at mga unang yugto ng monetization. Ibinahagi rin ng Trimble ang mga plano na ipagpatuloy ang share buyback. Samantala, humaharap ang kumpanya sa mga hamon sa mga pamilihan ng Tsina at Hapon at nakikita ang mabagal na pagkilala ng kita sa automotive market.

Sa buwang ito, pinalawig ng Trimble ang matagal nang joint venture nito sa Caterpillar Inc. (CAT ) para sa distribusyon ng mga solusyon sa grade control. Mas maaga ngayong taon, noong Peb., ipinakilala ng Trimble at DroneDeploy ang premier positioning accuracy para sa reality capture mula sa mga drone, na magbibigay-daan sa mga operator na “maghatid ng lubos na tumpak na mapa” nang mas mabilis at pare-pareho, “na nagpapahintulot sa mga drone na magamit sa precision geospatial applications.”

Konklusyon

Ang paggamit ng mga drone upang kolektahin ang eDNA sa mga lugar na halos hindi maabot ng tao ay nagmamarka ng isa pang kapanapanabik na aplikasyon ng mga UAV at isang mahalagang hakbang pasulong sa mga pagsisikap sa pangangalaga ng kapaligiran. Gayundin, sa pamamagitan ng pagbibigay ng detalyadong datos ng biodiversity habang inaalis ang pangangailangan ng pag-access ng tao sa mapanganib na lokasyon, pinapayagan ng mga drone ang mas mabilis, mas ligtas, at mas komprehensibong pagsubaybay sa mga ekosistema.

Sa kasalukuyan, pinalawak na ng mga inobasyon sa teknolohiya ang aplikasyon ng mga drone sa malawak na hanay ng mga industriya kabilang ang logistics, agrikultura, depensa, at environmental monitoring. Ngayon, ito ay handa nang baguhin ang pananaliksik sa biodiversity na makakatulong sa atin na tugunan ang mga epekto ng pagbabago ng klima at gabayan ang ating mga pagsisikap na pangalagaan ang biodiversity ng planeta, na kritikal sa mga tao, kapaligiran, at ekonomiya.

I-click dito para sa listahan ng limang pinakamahusay na kumpanyang drone na maaaring pag-invest-an.