Musikprofessor modtager patent for at hjælpe med at bekæmpe barkbiller, der hærger vestlige skove

UC Santa Cruz musikprofessor David Dunn er gået sammen med to skovforskere fra Northern Arizona University for at bekæmpe et insektangreb, der dræber millioner af træer i hele Vesten.

De anvender resultaterne fra næsten et årti med akustisk forskning i en utraditionel samarbejdsindsats for at stoppe barkbiller fra at tunnellere gennem det levende væv af svækkede, tørkebelastede fyrretræer.

Trioen har nu modtaget et patent på en enhed, der bruger lyd som et målrettet sonisk våben til at forstyrre fodringen, meddelelse, reproduktion, og forskellige andre væsentlige adfærd for insekterne.

Dunn forklarede, hvordan denne forskning opstod.

"Da massiv trædød begyndte at forekomme i det nordlige New Mexico, hvor jeg boede, Jeg blev nysgerrig, om der var lyde forbundet med en så stor mængde biologisk aktivitet, "sagde Dunn.

"På det tidspunkt var der stadig antagelse om, at dette var et resultat af et lokalt barkbilleangreb på grund af tørkeforhold. Siden da har vi er blevet klar over, at dette ikke kun var et lokalt udbrud, men et af mange udbrud i alle de vestlige stater og canadiske provinser, der er blevet drevet af klimaforandringer. Mange forskere tror, ​​at vi oplever det største insektangreb i Nordamerika i Jordens fossile rekord, " han tilføjede.

Dunn brugte et par uger på at tænke på, hvordan man skulle lytte til træernes indre og kom snart med en simpel lytteenhed, der kostede mindre end $ 10 at bygge. At designe unikke og billige enheder for at lytte til lyd havde længe været en del af hans kunstneriske arbejde.

"Efter at have foretaget hundredvis af timers optagelser inde i hundredvis af træer, Jeg lavede en stor lydkomposition, der repræsenterede den utrolige mangfoldighed af lyde fra et par barkbiller og deres skiftende reaktioner på livscyklussen for træværter, de invaderer, "sagde Dunn." Dette blev udgivet som en cd (The Sound of Light in Trees), der vakte stor opmærksomhed fra både lyden, kunst, og musikfællesskab, samt forskellige forskere, der er involveret i bioakustisk forskning. "

"Efter at interessen dukkede op, Jeg blev kontaktet af mine fremtidige kolleger ved Northern Arizona University, der ikke kun ville gentage, hvad jeg havde gjort, men at samarbejde om, hvordan man skubber denne forskning videre. Disse yderligere resultater førte til enheden og protokollen, som vi lige har patenteret. "

Dunn bemærkede, at det er meget usædvanligt, at der tildeles et videnskabeligt patent til en kunstner og tilføjede, at der er meget få eksempler på konkrete resultater fra samarbejde mellem kunstnere og forskere.

"Mit bidrag til projektet vedrørte hovedsageligt de tekniske designaspekter af lyden, design af elektroniske kredsløb, og de nye lydindsamlingsteknikker, "Forklarede Dunn." I en virkelig forstand, dette repræsenterede en slags omvendt "tech transfer" fra kunsten til videnskaberne. Historisk set det har normalt været omvendt. "

"Vi er nu gået ind i en periode med fælles interesser mellem kunst og videnskab, der i høj grad er drevet af fællesskabet mellem digitale værktøjer, "Tilføjede Dunn.

"Kunstnere er nu lige så involverede i at designe sådanne værktøjer som det videnskabelige samfund og skaber ofte software og instrumentering for at lette deres kreative visioner, der i sidste ende kan være af endnu større værdi for videnskabelig forskning. Jeg tror, ​​at dette var en af ​​disse tilfælde og et par tilfældige begivenheder sammensværgede for at lade noget interessant ske. "

Dunn bemærkede, at et vigtigt aspekt af kunst/videnskabssamarbejde er kunstners særegne evne til at stole på deres fantasi over deres rationelle evner.

"De fleste af de bedste videnskabsmænd, jeg kender, har fantastiske og ekspansive fantasifulde kapaciteter, men er ofte nødt til strategisk at maskere disse færdigheder for at operere inden for disciplinære og faglige begrænsninger, "sagde Dunn." Jeg tror personligt, at videnskab må være en dybt streng virksomhed, men det er ikke et enten/eller problem. Det er balancen mellem det rationelle og fantasifulde, der i sidste ende vil løse de mest alvorlige problemer, der truer os. "

"Kunstnere kan nogle gange stille det beskedne eller pinlige spørgsmål, der skal stilles, eller skærer på tværs af disciplinære begrænsninger eller politik, uden at betale en professionel pris. Som Gregory Bateson, et tidligere fakultetsmedlem fra UC Santa Cruz udtrykte det:'strenghed alene er lammende død, fantasi alene er sindssyge. '"

Dunn sagde, at han og hans kolleger ved Northern Arizona University - Richard Hofstetter og Reagan McGuire - håber at producere en række produkter som et resultat af deres patent til bekæmpelse af barkbiller, samt andre insekter relateret til dem.

Han tilføjede, at opskalering af enheden for at være effektiv til at redde store skove kan være mulig ved brug af lokal trådløs eller FM -udsendelse for at beskytte udvalgte skovområder, afhængigt af hvor billigt de kan producere et effektivt system, der kan anvendes på individuelle træer.

"En stor hindring er spørgsmålet om, hvordan man minimerer de analoge kredsløb og prøver afspilning, "sagde Dunn." En af mine strålende kandidatstuderende, David Kant i musik, har arbejdet på at sætte alt dette i digital form og er stort set lykkedes. Hvis vi kan løse det problem og komme med levedygtige output -transducere, forstærkning, og solenergiløsninger, det er meget gennemførligt. "