Un equipo de ciencias informáticas de la UC Riverside ha desarrollado una tecnología basada en sensores que podría revolucionar la apicultura comercial al reducir las pérdidas de colonias y disminuir los costos laborales.
por la Universidad de California – Riverside
El artículo, «Principios de minería, pronóstico y monitoreo de series temporales de abejas con EBV+», se publica en la revista ACM Transactions on Knowledge Discovery from Data .
La tecnología, denominada Electronic Bee-Veterinarian o EBV, utiliza sensores de calor de bajo costo y modelos de pronóstico para predecir cuándo las temperaturas de la colmena pueden alcanzar niveles peligrosos.
El sistema proporciona a los apicultores remotos advertencias tempranas, lo que les permite tomar medidas preventivas antes de que sus colonias colapsen durante climas extremadamente cálidos o fríos o cuando las abejas no pueden regular la temperatura de su colmena debido a enfermedades, exposición a pesticidas, escasez de alimentos u otros factores estresantes.
«Convertimos la temperatura en un factor que llamamos factor de salud, que da una estimación de qué tan fuertes son las abejas en una escala de cero a uno», dijo Shamima Hossain, estudiante de doctorado en informática en la UCR y autora principal de un artículo que explica la tecnología.
Esta métrica simplificada (con una puntuación de «uno», que significa que las abejas están en plena actividad) permite a los apicultores que no están familiarizados con el modelo subyacente evaluar rápidamente la salud de la colmena.
Boris Baer, profesor de entomología de la UCR, cree que la tecnología podría revolucionar la apicultura, que es esencial para vastos sectores de la agricultura mundial. Las abejas polinizan más de 80 cultivos y contribuyen con un estimado de 29 mil millones de dólares anuales a la agricultura estadounidense. Sin embargo, las poblaciones de abejas han disminuido debido a diversos factores, entre ellos la pérdida de hábitat, la exposición a pesticidas, los parásitos y el cambio climático.
«Durante el último año, Estados Unidos perdió más del 55% de sus colonias de abejas», dijo Baer, citando datos del Proyecto Apis m., que monitorea las pérdidas de colmenas en todo Estados Unidos.
«Estamos viviendo un importante colapso de las poblaciones de abejas, y eso es extremadamente preocupante porque aproximadamente un tercio de lo que comemos depende de las abejas».
Los apicultores ahora dependen de su propio criterio y de inspecciones manuales para detectar problemas, lo que a menudo lleva a intervenciones tardías. Con EBV, pueden obtener información en tiempo real y predecir las condiciones con días de anticipación, lo que reduce significativamente los costos laborales, dijo Baer, quien colaboró con Hossain y otros científicos de la Facultad de Ingeniería Bourns de la UCR.
«La gente lleva mucho tiempo soñando con estos sensores», afirma Baer. «Lo que me gusta de este sistema es que está totalmente integrado en la configuración de la colmena que ya utilizan los apicultores».
Las fluctuaciones de temperatura son una de las primeras respuestas a cualquier tipo de amenaza a la salud de una colmena. Las abejas mantienen una temperatura interna precisa de entre 33 y 36 grados Celsius (91,4–96,8 °F), un requisito para el desarrollo adecuado de la cría y la supervivencia de la colonia, dijo Baer.
El método EBV se basa en ecuaciones de difusión térmica y teoría de control , lo que hace que sus predicciones sean interpretables tanto para los científicos como para los apicultores, dijo Hossain. El modelo utiliza datos de temperatura recopilados a partir de sensores de bajo costo instalados dentro de la colmena, y alimenta esa información a un algoritmo que predice las condiciones de la colmena con varios días de anticipación.
En pruebas realizadas en el apiario de la UCR, el método EBV analizó datos de 10 colmenas durante el desarrollo inicial y luego se amplió a 25 colmenas. La tecnología ya ha demostrado su eficacia, detectando condiciones que requerían la intervención del apicultor.
«Cuando miré el panel de control y vi que el factor de salud había caído por debajo de un umbral empírico, me puse en contacto con el encargado de nuestro colmenar», recuerda Hossain. «Cuando fuimos a revisar la colmena, descubrimos que había algo que no iba bien y pudieron tomar medidas para solucionar la situación».
Hyoseung Kim, profesor asociado de ingeniería eléctrica e informática en la UCR, explicó que mantener los costos bajos (menos de 50 dólares por colmena) es una alta prioridad.
«Hay sensores comerciales disponibles, pero son demasiado caros», dijo Kim. «Decidimos crear un dispositivo muy barato utilizando componentes disponibles comercialmente para que los apicultores puedan comprarlo».
El equipo de investigación ya está trabajando en la siguiente fase, que consiste en desarrollar controles climáticos automatizados que puedan instalarse en las colmenas y responder a las predicciones del EBV, ajustando las temperaturas de la colmena automáticamente.
«Por ahora, sólo podemos emitir advertencias», dijo Hossain. «Pero en la siguiente fase, estamos trabajando en el diseño de un sistema que pueda calentar o enfriar automáticamente la colmena cuando sea necesario».
Además de Hossain, Baer y Kim, los coautores son Christos Faloutsos, profesor de informática en la Universidad Carnegie Mellon, y Vassilis Tsotras, profesor de informática e ingeniería en la UCR. Todos los autores pertenecen al Centro de Investigación Integrativa de las Abejas de la UCR, uno de los centros de investigación sobre la salud de los polinizadores más grandes del país.
Más información: Sra. Shamima Hossain et al., Principios de minería, pronóstico y monitoreo de series temporales de abejas melíferas con EBV+, ACM Transactions on Knowledge Discovery from Data (2025). DOI: 10.1145/3719014
