كيف يمكننا استعادة الشعاب المرجانية وإدارتها بكفاءة؟

«كاوست» تطور بروتوكولات قياسية لجمع أفضل البيانات عن بيئتها

كيف يمكننا استعادة الشعاب المرجانية وإدارتها بكفاءة؟
TT

كيف يمكننا استعادة الشعاب المرجانية وإدارتها بكفاءة؟

كيف يمكننا استعادة الشعاب المرجانية وإدارتها بكفاءة؟

يتطلب العمل على استعادة المرجان، توجيه كل الاهتمام بالشعاب المرجانية نفسها، حيث ينصبّ التركيز غالباً على الأسئلة العملية، مثل: ما الأنواع الأفضل للزراعة وفي أي موقع؟ كيف يمكن «غرس» الشعاب المرجانية الصغيرة؟ وكيف يمكن توسيع نطاق الاستعادة بطريقة كفؤة من حيث التكلفة؟

في هذا الصدد، تعكف عالمة الأحياء البحرية ماجي جونسون، من «كاوست»، على دراسة أسئلة أساسية وأكثر عملية: كيفية قياس الظروف البيئية بدقة لتحسين استعادة الشعاب المرجانية؟ وكيف يمكن دعم مديري والعاملين في منظومة الشعاب المرجانية، بنصائح ذات صبغة محلية؟

شعاب المرجان

تزدهر الشعاب المرجانية البنائية، التي توفر مأوى وغذاءً للكثير من الأحياء البحرية المختلفة، فقط في نطاق محدود من الظروف البيئية. على سبيل المثال، فان تلك الشعاب تعيش في المياه الاستوائية؛ لأنها تفضل درجات حرارة الماء بين 20 و28 درجة مئوية.

ومع ارتفاع حرارة البحر بسبب التغيرات المناخية، تُدفع الشعاب المرجانية خارج نطاق منطقة الراحة الحرارية المائية لها؛ مما يؤدي إلى تبييض الشعاب المرجانية، وبالتالي انخفاض الشعاب المرجانية.

«زراعة» الشعاب المرجانية الصغيرة

وفي مواجهة تلك التحديات، تُعد «زراعة» الشعاب المرجانية الصغيرة، واحدة من استراتيجيات التكيف التي تهدف إلى الحفاظ على الشعاب المرجانية، وإعادة بنائها والتي من المرجح أن تكون أكثر تحملاً للحرارة.

وترى جونسون أنّ نجاح جهود إدارة واستعادة الشعاب المرجانية يعتمد على قدرة الباحثين والممارسين على فهم البيئة التي يعملون فيها. وللقيام بذلك؛ يحتاجون إلى قياسات دقيقة وموثوقة للمعايير البيئية التي تؤثر على نمو الشعاب المرجانية، مثل درجة الحرارة والضوء.

والمثير للدهشة، أنّ الأجهزة المستخدمة لقياس الظروف البيئية تتفاوت بشكل كبير من حيث الانضباط والدقة؛ مما قد يعرقل مراقبة الشعاب المرجانية. وبحسب جونسون، فان «ثمَّة مجموعة متنوعة من الأدوات والمستشعرات المتوفرة في المتاجر، ولكن يصعب معرفة ما يجب استخدامه منها، وكيفية استخدامه».

على سبيل المثال، هناك مسجل بيانات متوفر بسعر مناسب يمكن استخدامه لقياس الضوء ودرجة الحرارة، ولكن رغم أن هذه الأداة قد تكون رائعة لبعض الأغراض، فإنها قد لا تكون الخيار الأفضل لبقية الأغراض.

كما تُعدّ مراقبة الأجهزة المستخدمة لقياس الظروف البيئية أمراً مهماً للغاية، ولا سيَّما في البحر الأحمر، وهنا تشير عالمة الأحياء البحرية إلى أن بعض الأجهزة التجارية المتاحة لا تستطيع مواكبة درجات الحرارة المرتفعة، والملوحة العالية في البحر الأحمر؛ مما يعطينا بيانات غير صحيحة. هذا الأمر يمكن أن يؤدي إلى تأثيرات وخيمة على نجاح جهود إعادة بناء الشعاب المرجانية. فعلى سبيل المثال، يتعطل أحد أجهزة تسجيل الأوكسجين تماماً عند ارتفاع درجات الحرارة أكثر من المعدل المعتاد، وهو ما يحدث يومياً في البحر الأحمر في خلال فصل الصيف.

مبادرات التنمية السعودية

ولقد أثارت الحاجة إلى فهم الأدوات الأكثر ملاءمة للاستخدام في مختلف الظروف، اهتمام مبادرات التنمية السعودية التي تنطوي على استعادة الشعب المرجانية، مثل حديقة شوشة المرجانية في «نيوم»، التي تقع على مساحة واسعة تبلغ 100 هكتار من حدائق الشعاب المرجانية، والتي تهدف إلى إبراز الابتكارات المتعلقة بحماية واستعادة الشعاب المرجانية.

وعن هذا تقول جونسون: «نجري اختبارات لمعرفة ما إذا كانت أجهزة الاستشعار تقوم بقياس المطلوب منها بشكل صحيح، ومدى سهولة استخدامها وصيانتها وما إذا كانت فعالة من حيث التكلفة».

يستخدم الفريق البحثي هذه النتائج لتطوير «شجرة قرار»، تعود بالنفع على المديرين والممارسين. تشرح جونسون: «قد يرغب المديرون في تقييم صحة الشعاب المرجانية في منطقتهم، وفي تلك المنطقة، قد تكون درجة الحرارة هي العامل الأكثر أهمية. لذا؛ يتبعون المعايير المحددة في (شجرة القرار)، لتحديد الأداة الأكثر مناسبة لاحتياجاتهم الخاصة». و«شجرة القرار» هي أداة دعم قرار تستخدم رسماً توضيحياً شبيهاً بالشجرة للقرارات والتبعات المتوقعة لها، متضمناً احتمال تحقق المخرجات، وتكلفة الموارد، والمنفعة. كما من المهم أيضاً تطوير بروتوكولات قياسية لجمع أفضل البيانات باستخدام أدوات مختلفة: كيفية نشرها وصيانتها تحت الماء لزيادة موثوقية البيانات التي يتم جمعها. وعلى نطاق أوسع، يجب توفير أداة لتحميل الملفات الضخمة التي يتم جمعها عن طريق هذه الأدوات، ومعالجة البيانات وإنتاج معلومات ملخصة، ورسوم بيانية مفيدة للأشخاص المهتمين.

لقد ظهرت الحاجة إلى هذا المشروع أول الأمر نتيجة المناقشات بين الباحثين ونظرائهم في جزيرة شوشة، حول الأدوات التي يجب استخدامها عند إنشاء الظروف البيئية في موقع معين. تقول جونسون: «بالنسبة لعلماء الأحياء البحرية وممارسي الشعاب المرجانية، الذين لا ينغمسون في مجالات تطوير المستشعرات وأدوات البحث الأوقيانوغرافية (دراسة المحيطات)، يمكن أن يشعروا بالارتباك تجاه ذلك».

وتتابع: «نريد اتخاذ قرارات مستندة إلى الأدلة ناتجة من أفضل الأدوات المستخدمة في تسجيل البيانات والمعلومات المختلفة عن الظروف البيئية، وحتى الآن، لدينا بيانات ذات طابع تجريبي من الخبرة الشخصية باستخدام مستشعرات مختلفة».

تضيف جونسون: «الهدف الطويل الأجل من هذا العمل هو توفير خيارات لمجتمع العلوم والإدارة بحيث يتمكنون من قياس البيئة بطريقة أكثر موثوقية ودقة، وليتمكن العاملون في هذا المجال من تطبيق هذه المعرفة؛ لتحسين نجاح جهود الحفاظ على الشعاب المرجانية».

وهنا تجدر الإشارة إلى أن أبحاث جونسون، وزملائها: مايك فوكس وسوزانا كارفالو، تُموَّل من قِبل برنامج البحث والتطوير الخاص بمبادرة استعادة الشعاب المرجانية «Reefscape» في جزيرة شوشة، والتابعة لجامعة الملك عبد الله للعلوم والتقنية (كاوست).

«رؤية 2030» للبحر الأحمر

بالإضافة إلى دعم أهداف «رؤية 2030» للبحر الأحمر، ستساعد نتائج هذا المشروع أيضاً في جهود استعادة الشعاب المرجانية الدولية. وتشير جونسون إلى أنّ مشروعات التنمية الكبرى في البحر الأحمر، مثل جزيرة شوشة، تمتلك موارد جيدة، ولكنها تسلط الضوء على محدودية موارد المديرين في الكثير من المواقع الدولية الأخرى التي تعمل فيها. وتختم: «غالباً ما يتوفر لمديري الشعاب المرجانية موارد محدودة؛ لذلك من المهم أن ندعمهم من خلال تحديد خيارات أقل تكلفة ستتناسب مع احتياجاتهم في القياسات».


مقالات ذات صلة

السعودية وقطر تسددان متأخرات سوريا للبنك الدولي

الخليج 
جانب من اجتماعات صندوق النقد الدولي في واشنطن (واس)

السعودية وقطر تسددان متأخرات سوريا للبنك الدولي

دمشق: لا يمكن لـ«قسد» أن تستأثر بالقرار في شمال شرقي سوريا أعلنت المملكة العربية السعودية وقطر، أمس (الأحد)، عن تسديدهما الديون المستحقة على سوريا للبنك الدولي.

غازي الحارثي (الرياض) «الشرق الأوسط» (بغداد)
الخليج جانب من اجتماعات صندوق النقد الدولي في واشنطن (واس)

الرياض والدوحة تسدّدان متأخرات دمشق لدى «البنك الدولي»... ومطالبة المؤسسات الدولية باستئناف أعمالها

أكد بيان مشترك صادر عن وزارتي المالية في السعودية وقطر، اليوم الأحد، سداد متأخرات سوريا لدى «مجموعة البنك الدولي»، التي تبلغ نحو 15 مليون دولار.

غازي الحارثي (الرياض)
عالم الاعمال مركز الدرعية لفنون المستقبل يطلق الدورة الثانية من برنامج الفنانين الناشئين

مركز الدرعية لفنون المستقبل يطلق الدورة الثانية من برنامج الفنانين الناشئين

أعلن مركز الدرعية لفنون المستقبل عن فتح باب التقديم للدورة السنوية الثانية من برنامج الفنانين الناشئين في مجال فنون الوسائط الجديدة.

الاقتصاد وزير الاقتصاد والتخطيط السعودي فيصل الإبراهيم متحدثاً خلال المؤتمر (الشرق الأوسط)

الإبراهيم: تعزيز العمل الإحصائي يدعم صناعة القرار ويواكب التغيرات العالمية

أكد وزير الاقتصاد السعودي أهمية الشفافية في اتخاذ القرارات، مشيداً بتطور العمل الإحصائي بالمملكة وتصدرها عالمياً في الأداء الإحصائي.

«الشرق الأوسط» (الرياض)
خاص أثناء اجتماع حاكم ولاية نيوجيرسي مع وسائل إعلام في العاصمة السعودية الرياض (الشرق الأوسط)

خاص نيوجيرسي تسعى لتوسيع شراكتها مع السعودية في المجالات التكنولوجية والرياضية والسينمائية

بدأ حاكم نيوجيرسي فيل مورفي زيارة للسعودية لتعزيز التعاون في الذكاء الاصطناعي، والرياضة، وصناعة السينما، والتعليم، قبل قدوم الرئيس الأميركي ترمب بأسبوعين.

«الشرق الأوسط» (عبير حمدي)

الصين تصمم طائرة «صامتة» أسرع من الصوت

الصين تصمم طائرة «صامتة» أسرع من الصوت
TT

الصين تصمم طائرة «صامتة» أسرع من الصوت

الصين تصمم طائرة «صامتة» أسرع من الصوت

تدرك بكين أنه يتعين عليها الهيمنة على مجال الطيران التجاري ـ والطائرات الأسرع من الصوت المفتاح لتحقيق ذلك.

مشروعات صينية مستقبلية

وقد كشفت شركة «كوماك» الصينية العملاقة العاملة بمجال الطيران، خططها للطائرة «سي 949»، التي تفوق في سرعتها سرعة الصوت، ومصممة لتحلق لمسافة أبعد من الطائرة «كونكورد» بنسبة 50 في المائة، بينما تصدر دوياً صوتياً أقل صخباً عن صوت مجفف الشعر.

ومن المقرر إطلاق هذه الطائرة للمرة الأولى عام 2049، بالتزامن مع الذكرى المئوية لقيام جمهورية الصين الشعبية - مما يضع بكين في موقع يُمكّنها من منافسة مشروعات الطائرات الأسرع من الصوت الأميركية، مثل طائرة «ناسا إكس ـ 59» و«أوفرتشر» من شركة «بوم سوبرسونيك»، في خضم سباق لإعادة رسم ملامح مجال السفر الجوي العالمي.

في هذا الصدد، شرح بليك شول، الرئيس التنفيذي ومؤسس «بوم سوبرسونيك» أن: «أهم ما بالأمر أنه يكشف أن مجال الطيران الأسرع من الصوت تحول إلى سباق قائم بالفعل، وأن الصين مهتمةٌ به. وترمز الطائرات المتقدمة إلى التفوق التكنولوجي، وليس من قبيل الصدفة أن تسعى الصين إلى الفوز بهذا التاج».

وفي إطار ورقة علمية نشرت الشهر الماضي في دورية «Acta Aeronautica Sinica»، التي تخضع لمراجعة النظراء، طرح مهندسون من «كوماك» تفاصيل طائرة بسرعة 1.6 ماخ، قادرة على الطيران لمسافة 4225 ميلاً، مما يتجاوز المسافة التي تقطعها الطائرة «كونكورد» البالغة 2796 ميلاً.

تصميم ديناميكي فريد

ويكمن السر في تصميمها في بدن الطائرة ذي «الانحناء المعكوس». في علم الديناميكا الهوائية، يشير هذا المصطلح إلى شكل منحنى غير تقليدي في جسم الطائرة أو الأجنحة، وجرى عكس الشكل التقليدي لجناح الطائرة (الذي عادةً ما ينحني للأسفل من الأمام إلى الخلف).

وفيما يخص طائرة «سي 949»، من شركة «كوماك»، يصف هذا المصطلح بشكل محدد الجزء الأوسط المقعر من جسم الطائرة ـ أي المنحني إلى الداخل بدلاً من الخارج. وأفادت الشركة بأن هذا الانحناء يُضعف من شدة الموجات الصدمية. ويتكامل هذا الشكل الفريد مع مقدمة طويلة حادة تُقسم موجات الضغط، بالإضافة إلى انتفاخات ديناميكية هوائية قريبة من المحركات، لتقليل الاضطرابات الناتجة عن خروج العادم. واللافت أن الطائرة لا تحتوي على قمرة قيادة تقليدية.

التشابه مع «إكس ـ 59»

وإذا بدا لك شكلها الطويل المشابه للسهم مألوفاً، فربما شاهدت طائرة «ناسا إكس ـ 59»، التي تتسم بتصميم مشابه للغاية. وبحسب دراسة بحثية نقلتها صحيفة «ساوث تشاينا مورنينغ بوست»، أجرى الفريق بقيادة كبير خبراء الديناميكا الهوائية لدى شركة «كوماك»، وو داوي، بإجراء محاكاة أظهرت أن خصائص «سي 949» الديناميكية ستخفض ضوضاء الانفجار الصوتي إلى 83.9 وحدة ديسيبل (وحدة تقيس الصوت المدرك)، ما يعادل صوت مجفف شعر. وتمثل هذه النسبة 5 في المائة فقط من ضجيج الـ105 ديسيبل، الذي تُحدثه طائرة الكونكورد. أما طائرة «ناسا»، فسجلت 75 ديسيبل، ما يقارب صوت غسالة أطباق ـ مما يعني أن «سي 949» أعلى صوتاً قليلاً. من جهتها، تأمل «كوماك»، كما تأمل «ناسا»، في أن يُسهم تقليل الضوضاء في رفع الحظر المفروض على الطيران فوق الصوتي فوق اليابسة منذ عام 1971. وأعلنت الشركة أن ضجيج الإقلاع، سيكون ضمن الحدود الدولية المسموح بها للمطارات القريبة من المدن. وتسعى الشركة الحكومية لأن تصبح منافساً عالمياً لـ«بوينغ» و«إيرباص»، وهي تدرك أن النجاح التجاري يعتمد على ذلك.

نظم ذكاء اصطناعي

وعلى غرار «إكس 59»، تتميز «سي 949» بأنف طويل للغاية وهياكل معدلة لتفتيت الموجات الصدمية، لكنها تضيف أنظمة ذكاء اصطناعي لا تتوفر في طائرة «ناسا». وتُشير الدراسة إلى أن نظام التحكم بالطيران المدعوم بالذكاء الاصطناعي (fly-by-wire) يتولى ضبط الأسطح الهوائية للطائرة 100 مرة في الثانية، لمواجهة عدم الاستقرار الناتج عن السرعة العالية.

وتعتمد «سي 949» على محركين نفاثين من نوع الدورة التكيفية أي المحركات النفاثة التي توفر الدفع، وبإمكانهما التبديل بين وضعين: أحدهما اقتصادي في استهلاك الوقود، عند ارتفاع 52 ألف قدم بسرعة 1.7 ماخ، والآخر عند الارتفاعات المنخفضة بسرعة 1.6 ماخ ضمن نمط «الضجيج المنخفض».

ومثل «إكس ـ 59»، يبلغ طول أنف الطائرة 30 متراً ـ ما يقارب نصف طول الطائرة ـ لتوزيع وتشتيت الموجات الصدمية، بينما يوجد محركها فوق هيكل الطائرة لتوجيه الصوت نحو الأعلى.

من جهته، قال مدير برنامج «إكس ـ 59» لدى شركة «لوكهيد»، ديف ريتشاردسون: «يتعلق الأمر برمته بالهندسة الدقيقة، وليس التكنولوجيا الخارقة. إنها طريقة مدروسة لتحويل صوت الانفجار إلى خفقة مكتومة».

وتأمل «لوكهيد» في أن يثمر تصميمها عن طائرة تجارية تحمل 44 راكباً، بطول 61 متراً. وفي هذا الصدد، أقر ريتشاردسون بوجود عقبات بالطريق، موضحاً أن «توسيع (إكس ـ 59) يتطلب محركات يمكنها التحليق بسرعة 1.8 ماخ، دون الحاجة إلى حراقات لاحقة ـ مهمة صعبة، لكنها ليست مستحيلة».

وسيتعين على المهندسين الصينيين كذلك تطوير محركات جديدة، مثلما تفعل شركة «بوم سوبرسونيك».

من جهتها، تستخدم طائرة «كويست»، التابعة لـ«ناسا» نظام قمرة قيادة افتراضي، عبر عرض كاميرات عالية الدقة الرؤية الأمامية على شاشات داخلية، بدلاً من النوافذ الزجاجية التقليدية التي يرى منها الطيار، وهو ما يُلغي أي بروز قد يضخم صوت الانفجار. وفي الوقت الذي لم تُصرّح «كوماك» بعد إذا ما كانت «سي 949» ستستخدم هذا النوع من القمرة، فإنه يبدو الخيار الوحيد الممكن بالنظر إلى التصميم. ومن المقرر أن تعتمد طائرة «أوفرتشر»، من «بوم سوبرسونيك» الأسلوب ذاته، مثلما فعلت مع نموذجها الأولي «بوم سوبرسونيك إكس بي ـ 1»، الذي استخدمه شول والفريق المعاون له في اختبار «أوفرتشر»، وفكرتهم حول الطيران الأسرع من الصوت دون دوي. وتحرص «أوفرتشر» على تجنب هذه الأشكال الديناميكية الهوائية المتطرفة، وتعتمد في سبيل ذلك على ظاهرة جوية تُعرف بقطع ماخ (Mach Cutoff). على ارتفاع 18 ألف متر، يعتمد أسلوب «التحليق دون دوي» على درجات الحرارة واتجاهات الرياح لدفع الموجات الصدمية للانحناء نحو الأعلى، ما يمنعها من الوصول إلى الأرض. ومع أن الصوت يحدث، فإنه لا يصل حتى مستوى «خفقة باهتة»، كما في «سي 949» أو «أطس ـ 59». واستعرضت الشركة ذلك بالفعل عبر رحلتين فوق صوتيتين، فوق صحراء موهافي في كاليفورنيا، قبل شهور قلائل. عن ذلك، أكد شول أن الأمر: «ليس سحراً، بل حسابات رياضية فحسب»، ويسعى شول إلى تقديم رحلات بسرعة 1.7 ماخ بأسعار مماثلة لدرجة رجال الأعمال بحلول عام 2029. وأضاف: «لا نحتاج إلى مواد جديدة، بل إلى هندسة أذكى».

* مجلة «فاست كومباني»

ـ خدمات «تريبيون ميديا»