(Januar 19, 2025) Bei seinem ersten Besuch in einem Bienenhaus öffnete Aakash Manaswi einen Bienenstock und erwartete, dass er „golden und gelb und glänzend“ sein würde. Stattdessen war er schockiert, als er feststellte, dass der Stock mit braunen Flecken bedeckt war – Anzeichen für den Schädlingsbefall, der Bienen und Imker gleichermaßen plagen kann. Manaswi war schon immer ein neugieriger Geist gewesen und begann, die Sache zu untersuchen, sobald er nach Hause kam.
Er erfuhr, dass Bienenstöcke, egal ob sie von Imkern gepflegt werden oder in freier Wildbahn vorkommen, mit zahlreichen Schädlingen zu kämpfen haben, die den Bienen, ihren Larven und ihrem gelagerten Honig schaden können. Einer der berüchtigtsten Schädlinge ist die Varroamilbe, eine parasitäre Milbe, die sich an die erwachsenen Bienen und Larven heftet, sich von ihren Fettreserven ernährt und ihr Immunsystem schwächt. „Bienen sind für etwa die Hälfte unserer Nahrung verantwortlich, und fast 50 Prozent der Bioprodukte im Supermarkt wären ohne Bienen nicht erhältlich“, erzählt Aakash. Globaler Inder.
Aakash Manaswi
Er besucht jetzt die neunte Klasse der Lake Highland Prep School in Orlando, Florida, und beschäftigt sich seit seinem zehnten Lebensjahr mit Bienen. Letztes Jahr schaffte er es mit seinem umweltfreundlichen, ungiftigen, auf Kohlendioxid basierenden Pestizid gegen die Varroamilbe, die größte Bienenvernichterin des Landes, unter die Top 10 der 10M Young Scientists Challenge, einem der renommiertesten MINT-Wettbewerbe in den USA. Aakash hat einen langen Weg zurückgelegt, vom Ausprobieren seines Prototyps in einer örtlichen Imkerei bis hin zur Einladung, seine Erkenntnisse letztes Jahr auf der COP 3 der Vereinten Nationen vorzustellen.
Starke Fundamente
„Ich war schon immer sehr neugierig, schon als Kleinkind“, erzählt er mir während eines fesselnden Gesprächs, in dem ich mehr als je zuvor über das faszinierende Leben der Bienen erfahre. „Als ich das erste Mal zum Bienenhaus ging, sah ich, dass die Hälfte der Bienenstöcke leer war. Als ich nach Hause kam, googelte ich, um herauszufinden, warum, und die erste Antwort, die auftauchte, war Varroamilben.“
Aakash wurde in Orlando, Florida, in eine Familie mit einer Vorliebe für MINT-Fächer hineingeboren und hatte immer viele Fragen, die sein Vater, ein Arzt, nur zu gerne beantwortete. „Meine Lehrer in Naturwissenschaften wären fast verrückt geworden, wenn sie versucht hätten, alle meine Fragen zu beantworten“, lacht er. Als sein Bruder Atreya, der ebenfalls Bienen erforscht, anfing, das Bee College der University of Florida zu besuchen, folgte ihm Aakash dorthin. Das weckte sein eigenes Interesse an der Forschung, das er mit dem Studium einer kleineren Milbe begann, bevor er sich der Varroamilbe zuwandte.
Der Varroa-Destruktor
Aakash besitzt sogar ein speziell angefertigtes Modell einer Varroamilbe, das er hochhält, während er seine Geschichte erzählt. Obwohl diese Milben für Menschen nicht wirklich sichtbar sind, sind sie „etwa ein Drittel so groß wie eine Biene“, sagt er. Für die hart arbeitende Honigbiene ist dies zweifellos eine erschütternde Erfahrung: Die Varroamilbe heftet sich an den Körper ihres Wirts und ernährt sich von dessen Körperfett.
Interessanterweise sind Varroamilben in Asien heimisch und ihr ursprünglicher Wirt ist die asiatische Honigbiene. In den USA wurden sie erst in den 1980er Jahren entdeckt, vermutlich nachdem sie in Imkereiausrüstung oder lebenden Bienen dorthin transportiert worden waren. In 40 Jahren haben sie fast die Hälfte der Bienenstöcke in ganz Amerika ausgelöscht. „Vor XNUMX Jahren gab es in den USA sechs Millionen Bienenstöcke, heute ist diese Zahl auf die Hälfte gesunken. Tatsächlich könnte das Bienensterben fast vollständig gestoppt werden, wenn die Bedrohung durch die Varroamilben eingedämmt würde.“
Aakash begann seine Forschung Mitte 2023 und zwei große Namen tauchten häufig in seiner Lektüre auf – Dr. Jamie Ellis und Dr. Charles Stuhl, beide weltbekannte Entomologen. Also meldete sich Aakash für eine zweijährliche Konferenz am Bee College an, bei der sich normalerweise mehrere prominente Entomologen treffen. „Ich sprach mit ihnen darüber, wie ich anfangen sollte und ob ich in ihrem Labor arbeiten könnte“, sagt er. Dr. Charles Stuhl stimmte zu und wurde Aakashs erster Mentor.
Forschung mit Dr. Stuhl
Aakash Manaswi war 10 Jahre alt, als er mit seinem Bruder Atreya zum örtlichen Bienenhaus ging. Er erwartete, fette Honigbienen in Bienenstöcken voller Honig bei der Arbeit zu sehen.
Aakash und seine Mutter fuhren 90 Minuten von Orlando zur University of Florida, wo Dr. Stuhl arbeitete. „Das war vor ungefähr anderthalb Jahren, und ich war in der achten Klasse. Mein Forschungsgebiet war Hyperkapnie oder die Versauerung des Hämolandes (Insektenbluts),“ erklärt Aakash. Er fand heraus, dass Bienen ein evolutionäres Phänomen haben, das sie in der Lage macht, hohe Versauerungsgrade in ihrem Blutkreislauf zu überleben, was normalerweise bei Kontakt mit Kohlendioxid auftritt. Dies sollte ein Eckpfeiler seiner Arbeit werden, bei seiner Suche nach einem organischen, ungiftigen Pestizid.
Pestizide sind in kommerziellen Bienenstöcken weit verbreitet und ein notwendiger Bestandteil des Wohlbefindens der Bienen. Der in den Bienenstöcken gelagerte Honig zieht eine Reihe von Schädlingen an, von Lebewesen wie der Varroamilbe, der Wachsmotte und dem Bienenstockkäfer, die im Bienenstock leben, bis hin zu Ameisen und sogar Kakerlaken, die sich vom Honig ernähren. Imker wählen normalerweise kommerzielle Optionen wie Coumaphos, Apivar und Amitraz, die teuer, mühsam, zeitintensiv und giftig sind. „Coumaphos verursacht bekanntermaßen neurologische Gesundheitsschäden bei Kindern und kann neurodegenerative Erkrankungen wie Parkinson beschleunigen“, sagt Aakash. Darüber hinaus sammeln sich diese Chemikalien in Bienenwachs und Honig an – „Die Tatsache, dass wir dies täglich konsumieren, ist sehr besorgniserregend.“ Während der Honig vor dem Verpacken gefiltert wird, wirkt sich dieser Prozess nur auf sichtbare Verunreinigungen wie Pollen und Bienenwachsstücke aus. „Jede weitere Filtration entfernt auch die positiven Nährstoffe des Honigs“, sagt er.
Eine Lösung finden
In Dr. Stuhls Labor untersuchte Aakash Manaswi die Versauerung von Insektenblut, die in Gegenwart von Kohlendioxid auftreten kann. „Wenn CO2 mit Wasser vermischt wird, entsteht Kohlensäure“, erklärt er. Bienen können sehr hohe Versauerungsgrade aushalten und bleiben bei Werten, die Varroamilben töten können, unbeschadet. Warum also nicht CO2 verwenden, fragte er sich. Es war, gelinde gesagt, eine radikale Idee. „Die Leute nannten mich verrückt, weil ich überhaupt daran dachte“, lacht er. „Das gilt auch für Dr. Stuhl!“ Trotzdem war Dr. Stuhl offen für die Idee, und Aakash begann mit der Beschaffung des CO2.
Für Aakash schien CO2 die perfekte Lösung zu sein. Pestizide sind teuer und Aakashs Lösung war „13,559 Mal billiger als Apivar, das weltweit am häufigsten verwendete Pestizid“, sagt er. „In den USA könnte der durchschnittliche gewerbliche Imker damit fast 64,000 Dollar pro Jahr sparen.“ Er führte einen 50-tägigen Langzeitversuch durch, indem er frisch geschlüpfte Bienen sammelte und in einen Brutkasten setzte. Er verwendete 11 Dosierungen, deren Konzentration von 10 bis 100 Prozent in 10-Prozent-Schritten variierte. „Ich hielt die Bienen auf meiner Hinterveranda und fütterte sie mit einem Futterrohr, um die Langzeitwirkung zu sehen. Es gab keinerlei Nebenwirkungen“, erinnert er sich.
Dann kam Phase drei. Aakash meldete sich für die 3M-Challenge an und bekam einen Mentor zugeteilt. Er arbeitete mit einem (ziemlich risikofreudigen) kommerziellen Imker zusammen, der ihm einige Bienenstöcke für Forschungszwecke überließ. Der von Discovery Education in Zusammenarbeit mit 3M organisierte Wettbewerb ist einer der wichtigsten Wissenschafts- und Ingenieurswettbewerbe des Landes für junge Schüler und erhält jährlich Tausende von Bewerbungen. Aakashs Forschung war erfolgreich und ihm wurde ein Mentor zugeteilt, der seinen Prototyp fertigstellte und testete.
Der von ihm entwickelte Prototyp wird auf den Bienenstock gesetzt und ist mit einem „Durchflussmesser“ ausgestattet, der die Menge an CO2 begrenzt, die aus dem Tank austritt. Neun verschiedene Schläuche werden in verschiedene Bienenstöcke gesteckt – in kommerziellen Anlagen werden Bienenstöcke in gestapelten Kisten aufgestellt. Das CO2 wird in die Kisten gepumpt und sinkt, da es schwerer als Luft ist, direkt auf den Boden.
Die Lösung übertraf ihre Erwartungen und Aakash wurde 10 bei der 3M Challenge als einer der zehn besten Wissenschaftler ausgezeichnet. CO2024 ist billig, leicht verfügbar, ungiftig und umweltfreundlich. Es schadet den Bienen nicht, vernichtet aber die Varroamilben und vielleicht sogar andere Schädlinge, deren Blut eine so hohe Versauerung nicht verträgt. Und schließlich verändert es die Chemie des Honigs selbst nicht.
Aakash Manaswi möchte seinen Prototyp patentieren und kommerziell nutzen. Er möchte Entomologie studieren und sich weiterhin für den Schutz des bemerkenswerten Ökosystems der Honigbienen einsetzen.
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