Maak kennis met de 'Techno-Tort': een robotstrijder voor het behoud van woestijnschildpadden

• In de Mojave-woestijn in Zuid-Californië neemt het aantal raven toe en jagen ze op baby-woestijnschildpadden, waardoor de populaties worden gedecimeerd.

• Hardshell Labs heeft een oplossing ontwikkeld: een 3D-geprinte ‘Techno-Tort’ ter grootte van een babyschildpad die de vogels lokt en ze vervolgens afschrikt met een wolkje methylanthranilaat, beter bekend als druivensmaakstof.

• Voorlopige onderzoeken tonen aan dat het werkt, met een vermindering van 46% in de terugkeer van raven. Hardshell Labs heeft een subsidie ontvangen van de National Science Foundation en een Roosevelt Genius Prize om het werk voort te zetten.

In de Mojave-woestijn in Zuid-Californië is de ravenpopulatie geëxplodeerd, dankzij de gemakkelijk te bereiken bronnen van voedsel en water, wat gepaard gaat met de menselijke ontwikkeling. In wezen voeden mensen de behoeften van raven: afval en aangereden wild zijn hun voedselbronnen; irrigatie, waterafvoeren en kunstmatige meren en vijvers zorgen voor water; en gebouwen, elektriciteitspalen en reclameborden bieden nesten en onderdak.

Raven worden nu beschouwd als een invasieve soort in de woestijn en naarmate hun populatie toeneemt, neemt ook hun behoefte aan nieuwe voedselbronnen toe. Deze enorme toename van het aantal raven heeft de populatie woestijnschildpadden gedecimeerd, die nu met uitsterven wordt bedreigd. Helaas jagen de raven op baby- en jonge schildpadden, waarvan de schilden nog te zacht zijn om bescherming te bieden tegen de snavel van een hongerige raaf.

Wat kan er worden gedaan om deze belangrijke reptielen te redden? Natuurbeschermingsbioloog Tim Shields en ingenieur Frank Guercio hebben een antwoord gevonden: de Techno-Tort.

Shields en Guercia werken voor Hardshell Labs in Joshua Tree, Californië, en hebben met behulp van Autodesk Fusion 360 de Techno-Tort, een apparaat voor conserveringstechnologie dat eruitziet als een echte schildpad, ontworpen en in 3D afgedrukt. Maar het bevat iets waar vogels een hekel aan hebben: methylanthranilaat, beter bekend als druivensmaakstof. Wanneer de snavel van de raaf aan de Techno-Tort pikt, activeert een versnellingsmeter het apparaat om een snelle uitbarsting van de chemische stof vrij te geven, waardoor de raaf wordt afgeschrikt en de Techno-Tort met rust laat. Shields en Guercio noemen dit ‘aversieve training’ – het idee is dat als genoeg raven naar genoeg Techno-Torts pikken, de raven zullen stoppen met het azen op de echte schildpadden. Uit voorlopig onderzoek blijkt dat deze methode werkt.

Bekijk de video om de Techno-Tort in actie te zien en meer te weten te komen over deze belangrijke vorm van natuurbescherming.

[Videotranscript]

Tim Shields, natuurbeschermingsbioloog bij Hardshell Labs: ik heb altijd al geweten dat ik veldherpetoloog wilde worden. Toen ik 14 was, heb ik voor de eerste keer een schildpad gezien, een wilde schildpad. Dat was mijn eerste en het heeft echt indruk op mij gemaakt. Ik kwam in deze rol als onderzoeksbioloog naar schildpadden terecht nadat ik dertig jaar aan hetzelfde project had gewerkt, dat was gericht op het volgen van veranderingen in de populatie – nou ja, de veranderingen in de populatie waren allemaal negatief.

[Shields wijst naar een bord over de woestijnschildpad en begint het voor te lezen.] “Het natuurgebied telt ongeveer 200 schildpadden per vierkante kilometer.” Dat is niet het geval. Dat [bord] is nostalgisch voor mij.

We wisten van meet af aan dat raven veel babyschildpadden doodden. Er zijn nu zo veel raven, en zo weinig schildpadden, dat de kans dat een jonge schildpad volwassen kan worden in West-Mojave behoorlijk klein is. Er is een vrij eenvoudige wiskundige verhouding. Meer mensen betekent meer raven en minder schildpadden. Jarenlang bestond mijn technologie voor het beheersen van de ravenpopulatie uit het achtervolgen van en het gooien van stenen naar de raven.

We hadden het volgende idee: hoe kun je een nepschildpad maken? En toen leerde ik een gekke vent kennen, Frank Guercio, die gewoon zo'n ongelooflijk absorberende geest heeft. Ik gaf de aanzet, door een overtuigende nep-babyschildpad proberen te maken, en daar ging hij mee aan de slag.

Frank Guercio, ingenieur bij Hardshell Labs: als ik het vakgebied of de branche zou beschrijven, zou je het ‘instandhoudingstechnologie’ kunnen noemen. Het is iets nieuws. Het bestond nog niet eerder. In de tijd dat ik met Tim heb samengewerkt, heb ik tot nu toe schildpadden, voertuigen, eieroliemachines en lasers gebouwd. Ik heb schildpadden van verschillende groottes, verschillende vormen en verschillende soorten gemaakt. Ik vind het geweldig.

Als ik niet aan het 3D-printen ben, als ik deze problemen niet oplos, als ik niet aan het ontwerpen ben, krijg ik de kriebels. Ik kan niet stilzitten. Als ik wil dat er in de toekomst nog schildpadden zijn, moet ik, als ontwerper, de oplossing zien te vinden.

Shields: de stimulerende kracht achter dit project is aversieve training. Er is een chemische stof die methylantranilaat wordt genoemd, namelijk kunstmatige druivensmaak. Om de een of andere reden maakt kunstmatige druivensmaak vogels gek, waaronder raven.

Guercio: het idee is dat er aan de binnenkant hiervan [Guercio houdt twee 3D-geprinte schildpadschilden vast] een soort blaas zit.

Shields: zodra [de Techno-Tort] wordt aangevallen, is er een versnellingsmeter die registreert dat erop wordt gepikt, zodat op het moment dat de snavel van de raaf erin zit, daar de gevoelige weefsels zitten. Vervolgens doet het ding 'poef'. We gokken erop dat deze ervaring verschrikkelijk genoeg zal zijn. De raven leren om levende schildpadden met rust te laten. Als je met raven omgaat, moet je voorzichtig zijn, want als ze erachter komen hoe het spelletje werkt, is het afgelopen. Ik heb altijd de kant van meer nauwkeurigheid gekozen: een overtuigender nepbabyschildpadje.

Guercio: dit wordt afgedrukt met een resolutie van ongeveer 50 micron, ofwel een vijfhonderdste millimeter.

Shields: dit is een verrassende vooruitgang, en dat komt omdat hij het gewoon niet wil laten rusten. Het is heel fijn om met obsessieve mensen te werken.

Guercio: het kunnen importeren van zeer complexe geometrieën, bijvoorbeeld een organische vorm zoals een schildpad, is in elk type programma in de branche erg moeilijk. Als het specifiek om de schildpad gaat, was er zoveel werk aan de beentjes aan de achterkant om hem in een positie te krijgen waarin ik hem vervolgens mechanisch als object kon bewerken. [Autodesk] Fusion 360 was hiervoor een fantastisch hulpmiddel. Vanaf het moment dat ik bekend raakte met de producten van Autodesk en ze echt tot mijn beschikking had, werden er allerlei deuren geopend. We kunnen constructies binnen in de schildpad maken die ongeveer vijf jaar geleden nagenoeg onmogelijk waren.

Shields: als een bepaald aantal raven een slechte ervaring met de Techno-Tort heeft, zouden we een vermindering van de frequentie van aanvallen moeten constateren.

Guercio: als je eerst hebt gezien hoe schildpadden volledig uiteen werden gescheurd, was het echt louterend om te zien dat er nu eentje terugvocht. Ik ben altijd lid geweest van de Mojave, en het is een harde en meedogenloze plek. Maar hier heb ik mezelf teruggevonden. We zitten in een ruimte waar over drie maanden honderd printers, filamentproductielijnen, harsprinters, CNC-machines, lasersnijders, en van alles en nog wat zal staan dat kan worden gebruikt om het probleem op te lossen. Hoeveel kinderen hier hebben toegang tot een 3D-printer of de kans om samen te werken met het Bureau of Land Management of om schildpadden te redden? Ik denk dat dit nog maar de eerste stap is om samen met Tim deze kans te benutten om de wereld en diersoorten te redden en een onmiddellijk effect te hebben op mijn omgeving.

Shields: we denken dat we nu al een positief effect hebben.

Guercio: we zijn bijna op een punt aanbeland waar we wat we hier creëren ook kunnen toepassen op de problemen in de rest van de wereld.

Shields: natuurbeschermingsbiologie is momenteel over het algemeen een tamelijk hopeloze inspanning. Het bieden van hoop aan de natuurbeschermingsgemeenschap is voor mij persoonlijk dus erg belangrijk.

Guercio: er is niets bevredigender, niets in de hele wereld, dan te zien dat iets dat jij hebt gemaakt een verschil maakt.