Diseñan flores impresas en 3D para monitorizar a los polinizadores en el campo

La investigación, respaldada por la Consejería de Universidad e Industria, podría ayudar en programas europeos para la identificación y seguimiento de abejas, moscas o mariposas.

Un equipo de investigación internacional liderado por el grupo de Ecología y Evolución de la Estación Biológica de Doñana (EBD-CSIC) y con participación de la Universidad de Jaén ha validado la instalación de flores artificiales impresas en 3D como herramienta para monitorizar las poblaciones de polinizadores.

Los expertos han comprobado que estos modelos atraen insectos en condiciones reales de campo y sirven como referencia para comparar la actividad de abejas, moscas, mariposas, escarabajos y otros visitantes florales en distintos lugares y momentos del día. A largo plazo, la propuesta podría integrarse en sistemas automáticos con cámaras e inteligencia artificial y contribuir a programas europeos de mayor escala centrados en el seguimiento de polinizadores.

Los resultados muestran que las maquetas reflejaron patrones relativos: es decir, los lugares con más especies y más visitas en flores reales también registraron más actividad en las flores impresas. Sin embargo, en general las flores artificiales atrajeron menos visitas que las flores reales.

Para el ensayo, el equipo colocó 64 maquetas de plástico impresas en 3D, con forma de flor de malva, junto a otras naturales de la misma planta. En concreto, las distribuyeron en 16 puntos de campo en una zona de Granada, en un paisaje mediterráneo formado por olivares tradicionales y matorral, para comparar qué insectos visitaban unas y otras.

La aplicación más directa del trabajo consistiría en el avance hacia sistemas de monitorización automática que sean no invasivos, baratos y que puedan escalarse fácilmente. "En lugar de depender de observaciones presenciales o de capturas, podrían instalarse flores impresas en 3D con cámaras y sensores que registren las visitas de los insectos. Además, podrían complementarse con algoritmos que ayuden a la identificación de las especies", explica el investigador de la EBD-CSIC Carlos Martínez Núñez.

Método no invasivo

El equipo experto, en el que también participan la Universidad de Jaén, la Universidad Internacional de La Rioja, Agroscope (Suiza), Nanyang Technological University (Singapur), Helmholtz Centre for Environmental Research (Alemania), Kobe University (Japón) y la Chinese Academy of Sciences (China), explica que el estudio, titulado 3D-printed flowers for standardised pollinator monitoring y publicado en la revista Biological Conservation, responde a un reto creciente en conservación: conocer cómo evolucionan las poblaciones de polinizadores sin recurrir necesariamente a métodos invasivos o difíciles de repetir a gran escala. "En las últimas décadas, numerosos trabajos han alertado del declive de estos insectos, esenciales para la reproducción de muchas plantas silvestres y cultivos. Para protegerlos, no basta con saber que están disminuyendo; tenemos que medir dónde, cuándo y cómo cambian sus comunidades", señala el investigador.

Normalmente, los sistemas de fotomonitorización permiten observar insectos mediante cámaras instaladas en el campo. Estas herramientas pueden registrar visitas durante largos periodos, acceder a zonas donde es difícil mantener observadores presenciales y, en combinación con inteligencia artificial, ayudar a identificar las especies que aparecen en las imágenes.

Sin embargo, estos métodos todavía presentan limitaciones, dado que las flores naturales sufren cambios a lo largo del año y de sus ciclos vitales. Además, el viento puede mover la planta y activar la cámara sin que haya ningún insecto, lo que consume batería y genera imágenes no válidas. A esto se suma que la posición del animal sobre la flor no siempre permite verlo bien para identificarlo.

Las flores impresas en 3D ofrecen una posible solución a estos problemas. Al ser todas iguales, facilitan la comparación de resultados entre zonas, años o proyectos con menos variación. También pueden colocarse y diseñarse para facilitar que las cámaras capten mejor al insecto cuando se posa.

Pruebas en Granada

Para comprobar su utilidad, el equipo colocó 64 maquetas de flores impresas en 3D sobre plantas reales de malva en 16 puntos de campo de Moraleda de Zafayona, Granada, separados entre sí por al menos 250 metros. En cada punto instalaron cuatro flores artificiales y las compararon con flores naturales de la misma planta, en un paisaje mediterráneo formado por olivares tradicionales y matorral.

Prepararon varios modelos: unos reproducían solo la forma de la flor, otros añadían color, otros incorporaban patrones ultravioleta y otros incluían una pequeña recompensa azucarada para comprobar si estos estímulos aumentaban las visitas de los insectos. "Todos funcionaron de manera similar, por lo que no parece necesario diseñar flores con muchos estímulos para atraer a un número importante de polinizadores", añade el investigador de la EBD-CSIC.

El equipo realizó observaciones durante 16 días, entre mediados de abril y finales de mayo de 2025. En cada punto de campo, un investigador registró mediante observación directa durante dos horas las visitas de los insectos a las flores naturales y a las maquetas impresas en 3D, hasta completar 32 horas de observación.

El estudio registró 45 especies de visitantes florales, de las que 23 llegaron a posarse también en los modelos artificiales.

Aunque las flores naturales recibieron más especies, más visitas y visitas más largas, las artificiales ofrecieron una señal útil para comparar la actividad entre lugares. "Lo más relevante para su aplicación es que la riqueza de especies y la frecuencia de visitas en flores reales y artificiales estuvieron muy correlacionadas. Es decir, cuando en un lugar había más diversidad o más actividad en las flores naturales, las flores impresas también registraban más visitantes", indica Martínez.

Abejas pequeñas y flores artificiales

Este investigador añade que, en el futuro, esta herramienta podría reforzar los programas de seguimiento de polinizadores a gran escala en el ámbito europeo. Su utilidad sería de interés en hábitats sensibles, donde conviene evitar métodos que impliquen capturar o dañar insectos.

El estudio también observó que no todos los polinizadores responden igual a las flores impresas. Las abejas de menor tamaño fueron más propensas a visitarlas que las especies más grandes. Los investigadores apuntan que esto podría deberse a diferencias en la forma en que cada especie explora el entorno, detecta recursos o distingue entre flores reales y artificiales.

Siguientes pasos

El siguiente paso de los investigadores será comprobar si las flores artificiales pueden ofrecer una señal suficientemente fiable sobre la abundancia y diversidad de polinizadores en distintas regiones y ambientes, con otras especies de plantas y durante periodos más largos.

También pretenden integrar estos modelos 3D en sistemas automáticos de fotomonitorización, que combinen flores impresas, cámaras e inteligencia artificial. Este desarrollo permitiría evaluar si la metodología es viable para programas de seguimiento más amplios.

La investigación ha contado con financiación de la Consejería de Universidad, Industria, Energía e Innovación de la Junta de Andalucía, junto con el Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades y la Unión Europea, a través del programa NextGenerationEU/PRTR. También ha recibido apoyo de la Asociación Española de Ecología Terrestre (AEET), mediante el programa 'Consolidando la Investigación' y el proyecto DECODE, así como de otras entidades internacionales vinculadas al proyecto Biodiversa+ ANTENNA.