Zwitserse onderzoekers ontwikkelen een drone die monsters verzamelt van boomtakken

Steeds vaker gebruiken ecologen sporen van genetisch materiaal om de biodiversiteit in kaart te brengen en te monitoren. Levende organismen laten dit materiaal, ook wel bekend als environment DNA (eDNA), achter in het milieu. Nu is het zo dat onderzoekers met deze sporen erachter kunnen komen in welke gebieden bepaalde soorten voorkomen. Het verkrijgen van monsters uit water of de bodem is eenvoudig, maar anders is dat voor bijvoorbeeld het bladerdak. Hierdoor blijven veel soorten spoorloos in slecht onderzochte gebieden.

Daarom ontwikkelen onderzoekers van het ETH Zürich en het Zwitserse onderzoeksinstituut WSL een autonome drone die op boomtakken kan landen en monsters kan nemen. “Onderzoekers hebben hun apparaat al getest op zeven boomsoorten. In de monsters vonden ze DNA van 21 verschillende groepen organismen”, aldus het ETH Zürich in een persbericht.

Autonoom drone-systeem kan levens redden op zee

De afgelopen jaren zijn duizenden vluchtelingen en migranten over zee gevlucht voor honger, armoede en geweld in hun thuisland.

Flexibele takken

De drone is voorzien van plakstrips. Wanneer het vliegtuig op een tak landt, kleeft materiaal van de tak aan deze stroken. Onderzoekers kunnen vervolgens in het laboratorium DNA extraheren, analyseren en toewijzen aan genetische overeenkomsten van de verschillende organismen met behulp van databasevergelijkingen. Maar niet alle takken zijn hetzelfde: ze variëren qua dikte en elasticiteit. Takken buigen ook en kaatsen terug wanneer een drone erop landt. Het vliegtuig zo programmeren dat het toch autonoom een ​​tak kan naderen en er lang genoeg stabiel op kan blijven staan ​​om monsters te nemen, was een grote uitdaging voor de robotici.

“Het landen op takken vereist een complexe besturing”, legt Stefano Mintchev, hoogleraar milieurobotica aan de ETH Zürich en WSL, uit. “Aanvankelijk weet de drone niet hoe flexibel een tak is, dus hebben de onderzoekers hem voorzien van een krachtgevoelige kooi. Hierdoor kan de drone deze factor ter plekke meten en meenemen in zijn vliegmanoeuvre”, zegt hij.