Ini hari yang cerah, dan lingkungan Downtown Eastside Vancouver ramai. Komuter pulang-pergi, truk pengiriman mengantar, pemilik toko adalah penjaga toko. Dan di sebuah taman setengah hektar yang dikelilingi oleh empat jalan yang sibuk, para pekerja terkecil di kota juga sibuk.
Mereka adalah lebah, ditempatkan di sini oleh Hives for Humanity nirlaba, sebuah kelompok yang bertujuan membangun komunitas melalui peternakan lebah. Tetapi lebah melakukan lebih dari sekedar membuat madu dan memfasilitasi persahabatan. Mereka juga memantau area terdekat untuk polusi, dengan sedikit bantuan dari Pusat Penelitian Isotop dan Geokimia Pasifik di University of British Columbia.
Di sana, direktur laboratorium Dominique Weis dan timnya menganalisis madu yang dibuat oleh lebah untuk menentukan apa yang ada di dalamnya.
"Madu adalah representasi dari sumber [polusi] di lingkungan yang hiperlokal, " kata Kate Smith, seorang mahasiswa PhD di laboratorium Weis. "Lebah minum air. Mereka mendarat di tanah. Mereka mengambil serbuk sari." Dan, tentu saja, mereka meminum madu dan membuat madu.
Proyek ini dimulai tiga tahun yang lalu ketika pendiri Hives for Humanity bertanya kepada Weis apakah dia dapat mengetahui apakah madu yang dihasilkan lebah-lebahnya aman untuk dikonsumsi. "Karena dia diolok-olok" karena menempatkan sarang di lingkungan perkotaan yang miskin alih-alih lingkungan pedesaan yang lebih murni. Julia Common, salah seorang pendiri Hives for Humanity bersama putrinya, mengatakan "orang-orang bercanda tentang menemukan heroin dalam madu." Itu hanya lelucon kejam, Common mengatakan, "tapi itu membuat saya berpikir" tentang apakah mungkin ada sesuatu lain yang berbahaya pada madu, seperti timbal dari knalpot mobil dan truk. Dia diperkenalkan ke Weis dan proyek itu berjalan.
Weis, Smith dan timnya, dengan bantuan dari Hives for Humanity, mengambil sampel sekitar 30 sarang lebah untuk proyek percontohan. Apiaris menggunakan pengaduk kopi kayu untuk mengambil sedikit madu ke dalam wadah yang sudah dibersihkan. Mereka tidak dapat menggunakan logam apa pun, karena logam dapat mencemari sampel.
Seorang apiarist menggunakan pengaduk kopi kayu untuk mencicipi madu dari bingkai di sarang lebah di Hastings Urban Farm. (Courtesy K. Smith) Weis, ahli geokimia yang biasanya mempelajari gunung berapi Hawaii, menemukan cara untuk mengubah madu menjadi solusi yang dapat dianalisis. Untuk melakukan ini, madu perlu dilarutkan dalam larutan, lalu dipanaskan hingga 7.000 Kelvin — lebih panas dari permukaan matahari. Kemudian dapat dianalisis dengan spektrometer massa, yang mengukur jumlah elemen, seperti timah, kadmium atau seng.
Lebah telah digunakan sebagai pengawas polusi selama beberapa dekade. Dalam bentuknya yang paling sederhana, mereka hanyalah burung kenari di tambang batu bara: Jika sarang lebah sakit atau lebahnya mati, mungkin ada beberapa jenis polusi di sekitarnya. Dalam beberapa tahun terakhir, pemantauan oleh lebah semakin canggih. Sarang tidak perlu menderita atau mati untuk memberikan informasi berharga.
Karena lebah mengunjungi ribuan bunga dalam satu hari, biasanya dalam radius ketat hingga dua mil di sekitar sarang mereka, mereka berdua menutupi banyak tanah dengan murah serta menyediakan monitor yang sangat terlokalisasi. Seseorang harus dengan mudah membuka sarang, memanen madu dan mengirimkannya ke serangkaian tes untuk mengetahui apa yang ada di lingkungan. Selama bertahun-tahun, lebah, madu dan lilin telah diuji untuk fluoride, timah, seng, nikel dan kalium; molekul yang lebih rumit seperti naphthalene (senyawa beracun yang berasal dari tar batubara, dan juga bahan utama dalam kapur barus); bahkan senyawa radioaktif seperti cesium, tritium dan plutonium.
Sebagian besar, lebah melakukan pekerjaan dengan baik untuk mendeteksi bahan kimia. Selama Anda tahu "sesuatu tentang jenis zat apa yang sedang dicari, " kata Gene E. Robinson, direktur Institut Carl R. Woese untuk Genomic Biology dan Illinois Bee Research Facility, keduanya di University of Illinois, " premisnya sangat bagus. "
“Apa kimianya? Bagaimana mungkin [zat-zat] berinteraksi dengan ... lingkungan yang Anda lihat? "Tanyanya. Misalnya, lilin lebah adalah lipid, dan banyak bahan kimia beracun bersifat lipofilik, artinya mereka tertarik pada lipid. Eksperimen mungkin menghasilkan sangat sedikit zat beracun dalam madu, bahkan jika ada di dalam lilin, jika pelaku eksperimen tidak tahu juga untuk menguji lilin. Namun, Robinson menambahkan, teknik ini "bisa sangat berguna untuk memperbesar jejak jumlah zat yang [lebah] hadapi."
Namun kadang-kadang monitor lebah menunjukkan hasil yang membingungkan: Dalam penelitian tiga tahun di Laboratorium Nasional Los Alamos dari 1994 hingga 1996, lebah ditempatkan di sarang di sekitar laguna limbah radioaktif yang diketahui mengandung enam senyawa radioaktif yang menunjukkan tanda kontaminasi konsisten dari empat. Dua lainnya, tritium dan natrium-22, "semuanya sangat berbeda satu sama lain" di masing-masing sarang, mungkin karena lebah memetabolisme unsur-unsur tersebut secara berbeda dari yang lain, penulis penelitian Tim Haarmann menulis dalam bab buku 2002 yang merangkum hasil-hasilnya. . Namun, Haarmann menyimpulkan bahwa "lebah madu memang merupakan indikator yang baik dari kontaminasi radionuklida ketika ada di lingkungan." Menggunakan data itu untuk hal yang lebih spesifik, seperti melacak perubahan dalam jumlah radiasi dari waktu ke waktu, atau menunjukkan dengan tepat sumber radiasi tertentu, tetap menjadi tantangan.
Sejak 2006, lebah telah melacak polusi udara di Bandara Frankfurt Jerman, bandara tersibuk keempat di Eropa, dan satu dengan terminal baru yang saat ini sedang dibangun.
"Banyak orang menentang gagasan bahwa bandara Frankfurt semakin besar, " kata Bernd Grunewald, direktur Bee Research Institute di University of Frankfurt. "[Lalu lintas udara] menciptakan banyak masalah bagi orang yang tinggal di lingkungan bandara." Sarang di bandara dimaksudkan untuk melacak apakah polusi udara dari mesin jet — belum lagi semua traktor bagasi, truk pengosongan es, dan sebagainya — dapat memengaruhi kesehatan manusia.
Setelah 11 tahun belajar, tim memiliki kumpulan data pada 16 bahan kimia, yang dikenal sebagai polycyclic aromatic hydrocarbon (PAHs), dalam madu, serbuk sari, dan lumut. PAH ini sebagian besar berasal dari pembakaran bahan bakar fosil, terutama pada suhu rendah (seperti saat mesin jet sedang melakukan pemanasan). Tim Grunewald memilih 16 ini karena EPA AS menganggap mereka "polutan prioritas, " yang berarti mereka diatur, dan mereka banyak dipelajari. Mereka semua juga dianggap beracun bagi kesehatan manusia dalam jumlah yang cukup besar.
Tidak mengherankan, tim menemukan keberadaan PAH di madu di bandara. Tetapi mereka juga menemukan jumlah PAH yang hampir sama di lokasi kontrol mereka, daerah murni di pegunungan Taunus di utara kota.
Setidaknya ketika datang ke PAH, "bandara adalah sebagai tercemar atau tidak tercemar ... seperti yang seharusnya bersih pemeliharaan lebah, " kata Grunewald.
Entah itu berarti bahwa mesin jet Jerman sangat bersih, atau bahwa PAH sangat gigih. Penjelasan yang terakhir selaras dengan penelitian tahun 2009 dari para ilmuwan Italia yang menemukan PAH dalam madu dan lebah dari sarang di dekat bandara Ciampino Roma serta sarang di cagar alam. Hasil ini "memperkuat anggapan bahwa PAH menunjukkan distribusi luas di lingkungan, " catat para penulis. Dengan kata lain, mungkin polusi ini ada di mana-mana.
Common, pendiri Hives for Humanity, benar-benar percaya bahwa lebah perkotaan mungkin memiliki makanan yang lebih baik daripada lebah pedesaan - ada lebih sedikit pestisida dan fungisida yang digunakan di kota daripada di daerah pertanian, dan lebah perkotaan memiliki berbagai macam bunga untuk disedot dari, dibandingkan dengan lebah pertanian yang mungkin hanya bisa mengunjungi satu jenis tanaman.
Langkah selanjutnya dalam semua percobaan ini adalah untuk menjadi lebih spesifik. Jika peneliti dapat menentukan tidak hanya apakah polutan ada di lingkungan tetapi sebenarnya melacak konsentrasi mereka dari waktu ke waktu atau melacaknya ke sumbernya, itu akan menjadi manfaat besar. Dan itulah yang diharapkan oleh para ilmuwan UBC.
"Segala sesuatu di Bumi memiliki sidik jari isotop unik, " kata Weis. "Timbal dari pembakaran bensin bertimbal memiliki tanda tangan isotopik yang unik. Timbal dari serpihan cat memiliki tanda isotop unik.", statistik tahun terbaru tersedia.Apakah polusi udara dari pelabuhan muncul di madu? Dengan hati-hati mencatat tanda tangan isotop dari semua sumber pencemaran yang mungkin — proyek yang akan memakan waktu bertahun-tahun — sumber-sumber itu kemudian dapat ditunjukkan dengan jelas di dalam madu, memberi orang-orang Vancouver gagasan yang lebih baik tentang dari mana polusi mungkin berasal dan bagaimana membersihkan udara mereka.
Dan untuk pertanyaan awal yang memulai Weis di jalur belajar madu? Itu aman. "Kita berbicara tentang puluhan bagian per miliar [timbal], pada akhir yang tinggi, " kata Weis. "Sejauh konsumsi, tidak ada alasan untuk khawatir, instrumen kami sangat, sangat sensitif."
