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圖片來源：UH Hilo SDAV Laboratory
九月初，一架無人機飛過夏威夷島Waiakea森林保護區的上空。在減速後，無人機下降到離樹冠僅幾英尺的位置，並啟動了與底盤系統相連的裝置。兩個塑料“臂”輕輕旋轉抓住一個小樹枝，在使用內置鋸將其切下，收集樣本後，無人機飛走了。
小小的舉動可能代表著林業的未來。
這項行動的指揮是希洛夏威夷大學的地理學家Ryan Perroy，這也是一項特別任務——拯救覆蓋在夏威夷島上的夏威夷神木ʻŌhiʻa（發音為 “oh-HEE-ah”）的一部分。對於很多夏威夷人來說，ʻŌhiʻa是自然的象徵，是生態支柱，是森林必不可少的一部分。但現在這些樹卻遭到破壞。
“這可謂是我職業生涯一大創舉。”
美國農業部（USDA）農業研究服務局、美國農業部林業局和夏威夷大學馬諾阿分校於2014年首次在夏威夷大島發現了一種殺死樹木的真菌。去年，比勒陀利亞大學和其他機構的研究人員在一篇科學論文中證實，有兩種新發現的真菌引起了破壞。現在大島地區已確認檢測到1600例病例，其他島嶼上還有100例。
美國農業部植物病理學家Lisa Keith說：“這可謂是我職業生涯一大創舉。” 她已經在夏威夷工作了近20年。
這種真菌具有扼殺性，引發的疾病會導致ʻŌhiʻa快速死亡。這種真菌會進入植物的維管系統並切斷內部供水，使得樹缺乏養分。在數週之內，樹的葉子變成了暗淡的紅棕色、黑色的汙跡出現在邊材中。最終樹葉完全掉落，留下了病木的骨骼爪。無生命的樹芯雖仍然伸向天空的，但最終還是會腐爛。這種感染沒有已知的治癒方法。
阻止這種真菌蔓延的一大挑戰就是檢測其傳播。夏威夷森林遼闊茂密，人很難徒步進入。因此，科學家使用了無人機。
從左至右：Timo Sullivan，Dr. Ryan Pe
自2017年初以來，Perroy一直在組織由7輛經過改裝的無人機組成的小型機隊，用於真菌監控。DJI Matrice600無人機是大型無人機之一，Perroy與蘇黎世聯邦理工學院合作進行了改裝，以攜帶分支採樣器。這種無人機使用六英尺長的碳纖維杆，採樣器抓住樹枝並將其移除，避免了被樹冠纏繞的風險。
Perroy設備中的其他無人機通過附帶的相機收集了森林的圖像。無人機直線飛行，拍攝數百甚至數千張照片，直到捕獲整個地塊為止。可以手動檢查該圖像，或使用自動機器學習系統檢查該疾病的跡象，例如特徵性的紅褐色葉子。這項工作使Perroy的團隊能夠繪製出已知受真菌影響的區域的地圖。反覆的調查顯示，隨著時間推移，真菌不斷蔓延。
Perroy的機隊還包括一架eBee固定翼無人機，航程可達500公頃，但他和他的團隊在操作無人機時必須始終在保持視線範圍內。這是聯邦航空管理局（FAA）法規的要求。當然也可以申請豁免，Perroy也計劃提交申請。如果獲得豁免，他準備建立自己的無人機機組，以便進行更全面的監視。
Perroy表示，無人機已成為對抗導致ʻŌhiʻa快速死亡這種疾病的重要工具。“這簡直是我們監控計劃中的最大亮點”他說道。
無人機使用六英尺長的碳纖維杆，其中採樣器抓住樹枝並將其移除，從而避免被樹冠纏繞的風險。
該團隊目前正嘗試在感染的早期階段找出病樹——即葉子剛剛開始變色時。然而，一旦出現明顯症狀，ʻŌhiʻa已經瀕臨死亡。另外，紅色的葉子可能是其他原因造成的脫水跡象。科學家真正想知道的是這種致命真菌是否存在。因此分支採樣器十分重要。
Perroy表示，“如果想得到確認，必須要有實體樣本”
雖然ʻŌhiʻa在夏威夷數量龐大——佔森林總量的50％，原生森林的80％——但這一數字會在接下來幾十年中因為這種真菌大大減少。這將從根本上改變夏威夷的自然環境。正如9月份發表的一篇論文指出，目前有140多種瀕危本地植物物種正在可能受到真菌影響的地區生長。如果這些物種周圍的森林發生巨大變化，這些植物的生存幾率會大大減少。
美國地質調查局的生態學家Richard Camp擔心，如果這種疾病蔓延到島嶼的山坡上，可能會影響瀕臨滅絕鳥類的自然棲息地，例如夏威夷懸木雀或美麗的橘紅色的紅管舌雀。
他說：“這裡是這些瀕危物種的最後避難所，它們種群數量很少。”
LisaKeith對Perroy首先嚐試使用無人機解決這一問題表示肯定。她說：“這絕對至關重要。”林業團隊參與了控制這種疾病的工作，例如，一旦確定樹木受感染，便將其從森林中清除。
“使用技術更進一步地監測導致ʻŌhiʻa快速死亡的疾病是必不可少的”，Keith表示，這種方法提供了“一個反擊的機會。”
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