تساعد الروبوتات في استعادة مروج الأعشاب البحرية المفقودة

تقول ناستاسيا وايني، وهي تقوم بإعداد محلول مزيج البذور لـ Grasshopper – وهو روبوت لزراعة الأعشاب البحرية: “يجب أن يكون الأمر أشبه بخليط الفطائر”. وايني هو مهندس روبوتات في شركة ReefGen، وهي شركة تعمل على إعادة توطين موائل الأعشاب البحرية المفقودة حول العالم.

توجد مروج الأعشاب البحرية في قاع البحر من ألاسكا إلى أستراليا، وهي واحدة من أكثر الموائل الساحلية انتشارًا على وجه الأرض. ورغم أنها تغطي جزءاً واحداً من الألف فقط من قاع المحيط، فإن هذه النباتات البحرية تلعب دوراً مهماً في النظم البيئية المائية ــ من توفير مناطق حضانة للأنواع البحرية، إلى تخزين ما يصل إلى 18% من الكربون في المحيطات.

لكن هذا الموطن الحيوي تحت الماء آخذ في التدهور – مع فقدان حوالي 7% سنويًا على مستوى العالم – بسبب عوامل مثل التنمية الساحلية، وتغير المناخ، والصيد الجائر، والتلوث.

يقول كريس أوكس، الرئيس التنفيذي لشركة ReefGen: “في يوم من الأيام، كان هناك حوالي 18 مليون هكتار من مروج الأعشاب البحرية على الكوكب، وقد فقدنا ما بين 30 إلى 40٪”.

وهذه إحصائية مثيرة للقلق بالنسبة لأوكس، وهو أيضًا عالم أحياء بحرية.

وقال لشبكة CNN: “بدون مروج الأعشاب البحرية، سنشهد المزيد من التآكل الساحلي، وفقدان الشعاب المرجانية، وفقدان الأرصدة السمكية، وتدهور نوعية المياه”.

قبل خمس سنوات، تم تأسيس ReefGen على يد توم تشي، أحد مؤسسي Google X، الذي شهد تراجع الشعاب المرجانية بالقرب من منزله في هاواي ولجأ إلى الهندسة والروبوتات للمساعدة.

الروبوتات للترميم

غالبًا ما تتضمن مشاريع ترميم الأعشاب البحرية غواصين يقومون بزراعة البذور أو البراعم في قاع المحيط. يقول أوكس إن هذه العملية يمكن أن تكون بطيئة ومنخفضة العائد. كما يمكن أن يكون الأمر محفوفًا بالمخاطر بالنسبة للغواصين الذين يعملون في قاع البحر لفترات طويلة من الزمن.

يقول أوكس: “إن الزراعة اليدوية تنجح، لكن الروبوتات تكون جيدة حقًا عندما تكون الأشياء باهتة، أو قذرة، أو خطيرة، أو بعيدة – وهي العناصر الأربعة”.

مع تحسن التكنولوجيا وانخفاض تكلفة الأجزاء على مدى العقدين الماضيين، بدأت الروبوتات تحت الماء تلعب دورًا مهمًا في الاستكشاف والعمل في الظروف المائية القاسية.

يوضح أوكس: “الأمر المذهل فيما نحن فيه اليوم فيما يتعلق بالتكنولوجيا الروبوتية هو أن هناك الكثير من الأجزاء الجاهزة وبأسعار معقولة، وتسمح لنا بالبدء في اقتحام هذه التطبيقات الجديدة، مثل الترميم”.

صممت ReefGen أولاً روبوتًا يُدعى Cora يقوم بزراعة سدادات مرجانية في الشعاب المرجانية للمساعدة في تجديدها. قدمت Cora الأساس لشركة Grasshopper – وهي تكرار زراعة الأعشاب البحرية في الشركة الناشئة.

يبلغ وزن الجندب حوالي 23 كيلوجرامًا فقط، وهو مزين بزلاجات وردية اللون وعدد قليل من الكاميرات والكثير من التكنولوجيا، ويمكنه حاليًا زرع ما يصل إلى 60 بذرة في الدقيقة ويمكنه استيعاب ما يصل إلى 20 ألف بذرة في كيس سعة 20 لترًا.

وهو يعمل عن طريق حقن بذور الأعشاب البحرية ومحلول الطين، المجهز مسبقًا، في الرواسب الموجودة في قاع البحر.

وبعد إطلاق حوالي أربع بذور من خلال شلال الزراعة، يقفز حوالي 30 سم إلى مكان الحقن التالي، حتى لا يزعج البيئة المحيطة به.

الجندب ليس مستقلاً بشكل كامل حتى الآن. ولا يزال الإنسان يقودها باستخدام واجهة تحكم على متن قارب، ويتبع خطًا مقطعيًا – شريط قياس طويل يضعه غواص فوق قاع المحيط للتخطيط والتوجيه.

يقول أوكس: “في الوقت الحالي، نركز على الزراعة، والجوانب البيولوجية، والجوانب الميكانيكية”. “بمجرد أن نكون واثقين من أن كل هذا مصمم بالطريقة الصحيحة، سنقوم بتراكب المزيد من الميزات شبه المستقلة مثل الملاحة، لذلك لا يتعين عليك في الواقع تجربتها أو وضع تلك الخطوط العرضية.”

دراسات مقارنة

تعمل روبوتات زراعة الأعشاب البحرية في أمريكا الشمالية وأوروبا وجنوب شرق آسيا. وفي شهر يوليو/تموز من هذا العام، قامت شركة Grasshopper بزراعة 25000 بذرة في ويلز.

في حين يقول أوكس إن رؤية النتائج يستغرق وقتًا، فإنه يضيف أن أول مشروع تجريبي للأعشاب البحرية في عام 2022 قد نجح في زراعة نفس نوعية وكمية عشبة الأنقليس مثل قطعة أرض التحكم المزروعة يدويًا. وساعد هذا النشر في إثبات إمكانية إجراء الزراعة الآلية بالسرعة وعلى نطاق واسع.

في أكتوبر، تعاونت شركة ReefGen مع معهد العلوم البحرية بجامعة نورث كارولينا (UNC) لإجراء دراسات مقارنة تبحث في طرق مختلفة لاستعادة الأعشاب البحرية القائمة على البذور، بما في ذلك الزراعة الآلية.

يعد ساحل ولاية كارولينا الشمالية موطنًا لعدد كبير من الأعشاب البحرية التي كانت في انخفاض سنوي بطيء.

يقول البروفيسور جويل فودري، مدير معهد UNC لعلوم البحار، لشبكة CNN: “لقد انتقلت الكثير من مروجنا من ميزات متجاورة للغاية إلى ميزات أكثر غير مكتملة، لذلك نحاول حقًا استكشاف طرق لعكس هذه الاتجاهات”.

قام فريق فودري بجمع البذور في الربيع الماضي من مواقع الأعشاب البحرية المانحة التي كانت بها فائض، واحتفظوا بها في مختبرهم الرطب حتى هذا الخريف، عندما تنبت عادةً وتكون جاهزة للزراعة.

يقول فودري: “سننشر هذه البذور في الأماكن التي نعتقد أنها يمكن أن تنمو فيها مروج عشبية جديدة، أو على الأقل، نبدأ في زراعة المروج مرة أخرى حيث اعتدنا أن نزرعها”.

وعلى مدار بضعة أيام، زرعت جراسهوبر 1000 بذرة في مربع مساحته 1000 متر مربع قبالة ساحل الطرف الجنوبي من أوتر بانكس، والتي سيتم مقارنتها بمواقع المراقبة التي زرعها فريق فودري يدويًا.

يقول أوكس إن مثل هذه الدراسات العلمية تساعدهم على استقراء البيانات، مثل مدى سرعة الزراعة مع مرور الوقت، أو ما الذي يجب تحسينه في الرحلة الاستكشافية التالية.

يقول فودري: “حتى الآن، ما نقوم به لجمع البذور ثم إعادة نشرها، لا يزال يعتمد على العديد من الأيدي. لذا فإن القدرة على الأتمتة، والقدرة على استخدام التكنولوجيا، يمكنها بالتأكيد أن تجعل الأمور أكثر عملية على الإطلاق.” مقاييس أكبر بكثير.”

المراقبة هي مفتاح النجاح

في حين أن فريق ReefGen متشجع بإمكانية Grasshopper لتوسيع نطاق عملية الترميم، يقول أوكس إن مراقبة المروج المستعادة وصيانتها سيكون أمرًا أساسيًا لضمان النجاح.

“من المهم التفكير في الترميم كعملية مستمرة؛ فهو ليس برنامجًا منفردًا، بل سيكون هناك المزيد من الأحداث التي تقتل الأعشاب البحرية.

لالتقاط التغيير بمرور الوقت، تتعاون ReefGen مع الشركات التي توفر تكنولوجيا متخصصة ميدانيًا لرصد الأعشاب البحرية وإعداد التقارير عنها والتحقق من صحتها.

يقول أوكس إن المجتمعات المحلية لها دور أساسي في ضمان رعاية الأعشاب البحرية على المدى الطويل.

ويقول: «من المهم ألا نظهر فقط مع الروبوتات الباهظة الثمن والأشياء البراقة ونقول: لدينا كل الإجابات». “إننا نخلق المزيد من الموائل للأسماك، ونوفر مياهًا أنظف، ونوفر المزيد من فرص العمل – كل ما نريده كبشر؛ ولهذا السبب نريد القيام بذلك، ونريد أن نجعله متاحًا وبأسعار معقولة.

لمزيد من الأخبار والنشرات الإخبارية لـ CNN، قم بإنشاء حساب على CNN.com