البحر الأحمر أدفأ مسطح مائي في العالم وثروة بحثية للعلماء

للبحر الأحمر تاريخ تطوري مميز. السبب في ذلك يعود جزئيّا إلى انعزاله عن المحيط الهندي، لذلك لا يمكن العثور على الكثير من الأحياء البحرية التي تستوطن البحر الأحمر في أي مكان آخر. تبلغ مساحته نحو 440 ألف كم مربع، وتتمتع أعماقه بالمياه الأدفأ مقارنة بجميع البحار والمحيطات الأخرى؛ إذ تصل درجة حرارتها إلى 21 درجة مئوية عند عمق 2800 متر.
يؤوي البحر الأحمر عشرات البحيرات المغمورة شديدة الملوحة، التي تمثل أنظمة بيئية ميكروبية متطرفة، لذا فهو يقدم ثروة من الفرص البحثية للعلماء. وبسبب ما يتمتع به من خصائص فريدة، دائماً ما يُنظر إليه على أنه حقل تجارب طبيعية لآثار التغير المناخي على المحيطات.
تحظى جامعة الملك عبد الله للعلوم والتقنية (كاوست) بموقع خاص يساعدها على استكشاف هذا المسطح المائي الذي لم يَحظَ بالقدر الكافي من الدراسة على مدار التاريخ كونها تقع على ساحل البحر الأحمر في مدينة ثول السعودية شمال جدة.
إلى ذلك، لاحظ الباحثون في كاوست أن معدل ارتفاع درجات حرارة مياهه بسبب التغير المناخي تعدت المتوسط المسجّل عالميّا، مما قد يشكل تحديا لقدرة الكائنات التي تعيش بالبحر الأحمر على التكيّف بالسرعة الكافية لكي تنجح في البقاء.
التحليلات التي أجراها فريق متعدد الاختصاصات يضم باحثين من ثلاثة أقسام في الجامعة، تقدّم بيانات حيوية من شأنها أن تساعد على توقّع مستقبل التنوّع البيولوجي للأحياء البحرية بالبحر الأحمر إذا دعمتها أدلة مجمّعة حول حدود التحمّل الحرارية للكائنات المحلية.
كما تبيّن أن درجات الحرارة القصوى لسطح البحر ارتفعت عبر حوض البحر الأحمر من شماله إلى جنوبه، إذ سجلت درجات الحرارة الأدنى في خليجي السويس والعقبة في أقصى الشمال. ومع هذا، يشهد الخليجان أعلى معدلات تغيّر مقارنة بباقي الحوض؛ إذ يفوق معدل ارتفاع درجات الحرارة بهما أربعة أضعاف المتوسط العالمي لارتفاع درجات حرارة المحيطات. كما تشير السجلات إلى أن درجات الحرارة القصوى لسطح البحر تتقدم بنحو ربع يوم لكل عقد.
تؤكد طالبة الدكتوراه في علم البحار في كاوست، فيرونيكا تشايديز، أن ثمة حاجة إلى أن تقيّم جهود الرصد الممنهج آثار هذه المعدلات السريعة لارتفاع درجات الحرارة على ظاهرتي ابيضاض الشعب المرجانية والنفوق الجماعي للكائنات البحرية. وحاليّا هناك غياب لهذا النوع من جهود الرصد في البحر الأحمر، بيد أن تشايديز تعمل على اختبار السعات الحرارية لبعض نباتات وحيوانات حوض البحر في المختبر. وقد يساعد نموذجٌ، يدمج بيانات خاصة بدرجات الحرارة وحدود التحمل الحرارية للكائنات البحرية وغيرها من البيانات البيولوجية ذات الصلة، على توقّع آثار ارتفاع درجات الحرارة على النظام البيئي المحلي.
ومن الأحداث المتطرفة التي تؤثر على نظام البحر البيئي العواصف العنيفة التي تحمل الأتربة من أفريقيا إلى المملكة العربية السعودية وتجلب معها العناصر الغذائية التي تنعش المزارع السمكية والأراضي الزراعية، غير أنها تحمل أيضاً جسيمات تعوق أداء أجهزة الطاقة الشمسية.
وفي سياق متصل، استعد فريق آخر، يقوده الأستاذ المساعد في هندسة وعلوم الأرض إبراهيم حطيط، لاكتشاف كيفية تأثير التأرجح الجنوبي لظاهرة النينيو (ENSO) على هطول الأمطار في منطقة التقاء رياح البحر الأحمر Red Sea Convergence Zone، وهي منطقة تتسم بالسماء الملبدة بالغيوم وبالرذاذ، مما يتناقض مع حالة الجو التي تتميز بالاعتدال في المنطقة.
ويوضح حطيط أن «حوض البحر الأحمر ضيق، لذا يتطلب بيانات مكانية عالية الدقة للوصول إلى وصف دقيق للتباينات في منطقة التقاء رياح البحر الأحمر. ويعني ذلك أننا نحتاج إلى مجموعات بيانية مفصلة ودقيقة لتقييم تأثير تقلُّبات التأرجح الجنوبي لظاهرة النينيو على هطول الأمطار بالمنطقة».
طوّر الفريق نموذجا لأنماط هطول الأمطار في الفترة بين عامي 1979 و2016. واشتمل على مزج بيانات مأخوذة من مجموعات بيانية مختلفة. حدد الباحثون أولا مكان نطاق تقارب رياح البحر الأحمر وشدته، وأماكن أنظمة الضغط المرتفع والمنخفض المصاحبة له. ولاكتشاف الآليات المسؤولة عن هطول الأمطار بعد ذلك، عملوا على تحليل متغيرات مختلفة مثل الطاقة الكامنة المتوفرة للحمل الحراري والعامود الكلي لبخار الماء المتكثف والتبخر. يقول هاري داساري المؤلف الأول للدراسة: «ترتبط كثافة هطول الأمطار بالتقاء تدفُّقات مختلفة لبخار الماء، لذا استخدمنا تحليل مقدار الرطوبة لتحديد مصادر الرطوبة ولتقدير حجم هطول الأمطار بالمنطقة».

وجد الباحثون أن منطقة التقاء رياح البحر الأحمر تتحرك في اتجاه الشمال خلال المرحلة الدافئة للتأرجح الجنوبي لظاهرة النينيو، حاملة المزيد من الرطوبة من بحر العرب، ومتسببة في زيادة الأيام التي تهطل فيها الأمطار وفي زيادة شدتها.
ويقول حطيط: «نحن نعمل على بناء نماذج متقدمة للتوقعات القصيرة والطويلة المدى، بالإضافة إلى دراسة مدى ارتباط التغيرات في أنماط حركة دوران الرياح العالمية في أثناء سنوات حدوث ظاهرة التأرجح الجنوبي للنينيو بحالتي الطقس والمناخ في البحر الأحمر والعكس». ومع أن تغيُّر أنماط هطول الأمطار قد لا يشكل ضرراً كبيراً، يُعَدُّ حوض البحر الأحمر موطناً للكوارث الطبيعية مثل العواصف الترابية، والجفاف، والفيضانات.
وترى سابرينا فيتوري - وهي طالبة دكتوراه يشرف على رسالتها مارك جينتون ورافاييل هاسر - أن «هذه الظواهر المناخية المتطرفة يمكن أن تؤثر على المجتمعات والبنية التحتية». ويمكن القول إن التنبؤ بهذه الأحداث أمر صعب، ليس فقط لأنها نادرة الحدوث، بل أيضاً لأن من بين ملايين المجموعات البيانية عدداً ضئيلاً فقط من هذه البيانات يتعلق بالأحداث المتطرفة. ومن شأن زيادة عدد المتغيِّرات التي يجري رصدها (مثل درجة الحرارة وسرعة الرياح) أن تزيد من قدرة نماذج المحاكاة على التوقُّع بشكل أكبر، إلا أنها تتطلب قدراً هائلاً من البراعة الإحصائية؛ من أجل تحديد مزيج الظروف الذي يؤدي إلى الأحداث المتطرفة وتوقُّعه على النحو الصحيح.
وتتَّبِع نماذج المحاكاة متعددة المتغيرات عامة أحد أسلوبين: أولهما الأساليب البارامترية التي تضبط النموذج باستخدام مجموعة من المتغيرات لتقريب سلوك النموذج لما تصفه البيانات بأفضل صورة ممكنة. أما النوع الثاني فهو الأساليب اللابارامترية، وهي طرق إحصائية تُطابق دالة مع البيانات لكنها لا تستخدم افتراضات أو قيوداً أساسية.
ولقد طور الفريق في أثناء إجراء البحث أداة حاسوبية لتنفيذ الأساليب اللابارامترية، وأجرى محاكاة هائلة ومنهجية ليقارن أداء المـُقَدِّر البارامتري واللابارامتري فيما يصل إلى خمسة أبعاد في ظل سيناريوهات مختلفة. قدمت هذه الأساليب رؤية ثاقبة على مستوى الأبعاد الأعلى.
يذكر أن الكائنات الحية في البحر الأحمر تحولت لتتأقلم نسبيا مع التغيرات الطارئة عليه. ويحتوي على الأقل على 25 منفساً مائيّاً حراريّاً مصحوباً بميكروبات غير مدروسة نسبيّاً. هذه الميكروبات عدّلت من جيناتها بحيث تستطيع أن تنمو بقوة في المياه شديدة الملوحة والحرارة. كما يحدد غذاء الأسماك المرجانية أنواع الميكروبات التي تعيش داخل جهازها الهضمي، والتي تؤثر بدورها على نمو هذه الأسماك، ومناعتها، وسلوكها. هذه البكتيريا تساعد على هضم أنواع مختلفة من الطحالب، بالإضافة إلى إمكانية إسهامها كذلك في تطوير منتجات جديدة كالوقود الحيوي.

في السنوات الأخيرة، أثّر الذكاء الصناعي على المجتمع البشري، وأتاح إمكانية أتمتة كثير من المهام الشاقة التي كانت ذات يوم مجالاً حصرياً للبشر، ومع كل ظهور لمهام وظيفية مبدعةً، تأتي أنظمة الذكاء الصناعي لتزيحها وتختصر بذلك المال والعمال.
وسيؤدي عصر الذكاء الصناعي إلى تغيير كبير في الطريقة التي نعمل بها والمهن التي نمارسها. وحسب الباحث في تقنية المعلومات، المهندس خالد أبو إبراهيم، فإنه من المتوقع أن تتأثر 5 مهن بشكل كبير في المستقبل القريب.

سارة أول روبوت سعودي يتحدث باللهجة العامية

ومن أكثر المهن، التي كانت وما زالت تخضع لأنظمة الذكاء الصناعي لتوفير الجهد والمال، مهن العمالة اليدوية. وحسب أبو إبراهيم، فإنه في الفترة المقبلة ستتمكن التقنيات الحديثة من تطوير آلات وروبوتات قادرة على تنفيذ مهام مثل البناء والتنظيف بدلاً من العمالة اليدوية.
ولفت أبو إبراهيم إلى أن مهنة المحاسبة والمالية ستتأثر أيضاً، فالمهن التي تتطلب الحسابات والتحليل المالي ستتمكن التقنيات الحديثة من تطوير برامج حاسوبية قادرة على إجراء التحليل المالي وإعداد التقارير المالية بدلاً من البشر، وكذلك في مجال القانون، فقد تتأثر المهن التي تتطلب العمل القانوني بشكل كبير في المستقبل.
إذ قد تتمكن التقنيات الحديثة من إجراء البحوث القانونية وتحليل الوثائق القانونية بشكل أكثر فاعلية من البشر.
ولم تنجُ مهنة الصحافة والإعلام من تأثير تطور الذكاء الصناعي. فحسب أبو إبراهيم، قد تتمكن التقنيات الحديثة من إنتاج الأخبار والمعلومات بشكل أكثر فاعلية وسرعة من البشر، كذلك التسويق والإعلان، الذي من المتوقع له أن يتأثر بشكل كبير في المستقبل. وقد تتمكن أيضاً من تحديد احتياجات المستهلكين ورغباتهم وتوجيه الإعلانات إليهم بشكل أكثر فاعلية من البشر.
وأوضح أبو إبراهيم أنه على الرغم من تأثر المهن بشكل كبير في العصر الحالي، فإنه قد يكون من الممكن تطوير مهارات جديدة وتكنولوجيات جديدة، تمكن البشر من العمل بشكل أكثر فاعلية وكفاءة في مهن أخرى.

الروبوت السعودية سارة

وفي الفترة الأخيرة، تغير عالم الإعلان مع ظهور التقنيات الجديدة، وبرز الإعلان الآلي بديلاً عملياً لنموذج تأييد المشاهير التقليدي الذي سيطر لفترة طويلة على المشهد الإعلاني. ومن المرجح أن يستمر هذا الاتجاه مع تقدم تكنولوجيا الروبوتات، ما يلغي بشكل فعال الحاجة إلى مؤيدين من المشاهير.
وأتاحت تقنية الروبوتات للمعلنين إنشاء عروض واقعية لعلاماتهم التجارية ومنتجاتهم. ويمكن برمجة هذه الإعلانات الآلية باستخدام خوارزميات معقدة لاستهداف جماهير معينة، ما يتيح للمعلنين تقديم رسائل مخصصة للغاية إلى السوق المستهدفة.
علاوة على ذلك، تلغي تقنية الروبوتات الحاجة إلى موافقات المشاهير باهظة الثمن، وعندما تصبح الروبوتات أكثر واقعية وكفاءة، سيجري التخلص تدريجياً من الحاجة إلى مؤيدين من المشاهير، وقد يؤدي ذلك إلى حملات إعلانية أكثر كفاءة وفاعلية، ما يسمح للشركات بالاستثمار بشكل أكبر في الرسائل الإبداعية والمحتوى.
يقول أبو إبراهيم: «يقدم الذكاء الصناعي اليوم إعلانات مستهدفة وفعالة بشكل كبير، إذ يمكنه تحليل بيانات المستخدمين وتحديد احتياجاتهم ورغباتهم بشكل أفضل. وكلما ازداد تحليل الذكاء الصناعي للبيانات، كلما ازدادت دقة الإعلانات وفاعليتها».
بالإضافة إلى ذلك، يمكن للذكاء الصناعي تحليل سجلات المتصفحين على الإنترنت لتحديد الإعلانات المناسبة وعرضها لهم. ويمكن أن يعمل أيضاً على تحليل النصوص والصور والفيديوهات لتحديد الإعلانات المناسبة للمستخدمين.
ويمكن أن تكون شركات التسويق والإعلان وأصحاب العلامات التجارية هم أبطال الإعلانات التي يقدمها الذكاء الصناعي، بحيث يستخدمون تقنياته لتحليل البيانات والعثور على العملاء المناسبين وعرض الإعلانات المناسبة لهم. كما يمكن للشركات المتخصصة في تطوير البرمجيات والتقنيات المرتبطة به أن تلعب دوراً مهماً في تطوير الإعلانات التي يقدمها.

البحر الأحمر أدفأ مسطح مائي في العالم وثروة بحثية للعلماء

جامعة «كاوست» تقيّم تكيّف بيئته المحلية وثروته الحيوانية مع التغيرات المناخية