As condições climáticas do verão influenciam a sobrevivência das abelhas melíferas no inverno

Os resultados deste estudo, que utilizou vários anos de dados de pesquisa fornecidos pela Associação de Apicultores do Estado da Pensilvânia e seus membros, permitiram o desenvolvimento de uma ferramenta para prever a sobrevivência de abelhas no inverno para apoiar as decisões de manejo para as abelhas. Apicultores, os pesquisadores disseram .

As abelhas contribuem com mais de US $ 20 bilhões em serviços de polinização para a agricultura nos Estados Unidos e geram outros US $ 300 milhões anuais na produção de mel para os apicultores americanos, disse a principal autora do estudo, Martina Calovi, pesquisadora. Pós-doutorado no Institute of Earth and Environmental Systems no colégio. de Ciências da Terra e Minerais.

“No entanto, a mortalidade das colônias de inverno reduz muito as contribuições econômicas e ecossistêmicas das abelhas, que sofreram taxas de mortalidade de inverno estimadas em mais de 53% entre 2016 e 2019 nos Estados Unidos”, disse Calovi. “Embora a mortalidade no inverno seja conhecida por variar regionalmente, a paisagem e os fatores climáticos subjacentes a essa variação são mal compreendidos.”

As colônias de abelhas melíferas não ficam dormentes no inverno, observou Calovi. As abelhas permanecem ativas e mantêm a temperatura da colmeia entre 75 e 93 graus Fahrenheit formando um grupo termorregulador, no qual elas se organizam em uma bola compacta e vibram seus músculos de vôo para gerar calor, permitindo que a colônia sobreviva quando as temperaturas externas caem abaixo de 50 F Isso permite que sobrevivam a longos períodos de baixas temperaturas.

“Durante o inverno, a colônia para de procurar néctar e pólen e depende de seus estoques de alimentos existentes, coletados durante a estação de crescimento da planta”, disse ele. “A criação de novas abelhas também cessa, e a colônia depende da sobrevivência de uma coorte de abelhas longevas que é produzida no outono.”

Como resultado, qualquer fator que limite a capacidade da colônia de armazenar quantidades adequadas de alimento durante o verão e o outono, prejudique a termorregulação eficaz durante o inverno ou reduza a vida útil das abelhas hibernando pode contribuir para a mortalidade das abelhas. A colônia, o co-autor disse. Christina Grozinger, Publius Vergilius Maro Professora de Entomologia na Faculdade de Ciências Agrárias.

Entre esses fatores, disse ele, estão as condições climáticas que influenciam a disponibilidade de forragem, a capacidade das abelhas de termorregulação no inverno e a quantidade de tempo antes que as abelhas possam começar a chocar na primavera. Outras dinâmicas incluem as práticas de manejo dos apicultores que afetam as cargas de parasitas e patógenos, particularmente o controle dos ácaros Varroa transmissores do vírus, a qualidade da forragem e a exposição a pesticidas devido ao uso do solo circundante.

“Precisamos considerar todos esses fatores ao modelar e prever a sobrevivência das abelhas no inverno”, disse Grozinger, “e isso requer grandes conjuntos de dados que abrangem vários tipos de habitat, microclimas e anos.”

Para coletar dados sobre o manejo dos apicultores e sobrevivência no inverno, os pesquisadores colaboraram com a Associação de Apicultores do Estado da Pensilvânia, que realiza uma pesquisa anual sobre as perdas dos apicultores no inverno em todo o estado. A associação forneceu dados desta pesquisa abrangendo três invernos e contendo informações sobre 1.429 colônias de abelhas em 257 apiários.

Para cada localização apícola relatada, os pesquisadores coletaram dados sobre variáveis ​​meteorológicas e topográficas que determinam as condições de temperatura e umidade, bem como variáveis ​​da paisagem que influenciam a disponibilidade de recursos florais e o risco de exposição a inseticidas. A equipe incluiu medidas agronômicas, como dias secos consecutivos e graus-dias de crescimento, que é uma medida de acúmulo de calor usada para estimar o crescimento e desenvolvimento de plantas e insetos durante a estação de crescimento.

Esses conjuntos de dados diversos e complexos foram integrados e analisados ​​usando Random Forest, um algoritmo de aprendizado de máquina que mescla a saída de várias variáveis ​​para chegar a um único resultado.

Conforme relatado recentemente pela equipe de pesquisa em Relatórios científicos, um fator crítico que influencia a sobrevivência no inverno foi o manejo do ácaro Varroa. No entanto, os apicultores que conseguiram controlar os níveis do ácaro Varroa ainda experimentaram grandes perdas (25-60% de mortalidade).

Para esses apicultores, as quatro variáveis ​​mais importantes na previsão da sobrevivência das colônias de inverno foram graus dias de crescimento, temperatura máxima no trimestre mais quente, precipitação no trimestre mais quente e precipitação no trimestre mais chuvoso. Destes, o preditor mais forte foi o crescimento de graus-dia no verão anterior, que segundo os pesquisadores pode estar relacionado à disponibilidade de recursos florais.

“A importância das condições climáticas na previsão da sobrevivência das abelhas no inverno é bastante clara em nossa análise”, disse a coautora Sarah Goslee, ecologista da Unidade de Pesquisa de Sistemas de Pastagem e Gestão de Bacias Hidrográficas do Serviço de Pesquisa Agrícola do Departamento dos EUA. da Agricultura.

“Nossa análise diferenciada de 36 climas e outras variáveis ​​ambientais encontraram efeitos adversos tanto em verões muito frios como muito quentes”, disse ele. “Este modelo pode ser usado para prever a probabilidade de um inverno bem-sucedido, tanto para o ano atual quanto em cenários futuros de mudanças climáticas projetadas.”

O modelo foi usado para desenvolver uma ferramenta em tempo real para prever a probabilidade de sobrevivência das abelhas em função dos graus-dias de crescimento, disse Grozinger, que é diretor do Penn State Center for Pollinator Research. A ferramenta, “BeeWinterWise”, foi incorporada ao Beescape, um sistema de apoio à decisão centralizado usado por apicultores e consultores técnicos.

“Acreditamos que este seja o primeiro estudo sobre a sobrevivência das abelhas durante o inverno que combina fatores climáticos, topográficos e de uso do solo”, disse Calovi. “Nossos resultados demonstram o poder preditivo das variáveis ​​meteorológicas na sobrevivência das abelhas durante o inverno e o valor de abordar esses tipos de questões com métodos de aprendizado de máquina.”