هل تُغير «كاوست» من مشهد الزراعة في منطقة الخليج العربي؟

تقنية لشركة ناشئة من الجامعة تستخدم المياه المالحة في الإنتاج الزراعي

نجحت الشركة بشكل مبدئي في بيع طماطم في أسواقٍ محليّة،  بعد زراعتها في الدفيئات المبردة بالمياه المالحة
نجحت الشركة بشكل مبدئي في بيع طماطم في أسواقٍ محليّة، بعد زراعتها في الدفيئات المبردة بالمياه المالحة
TT

هل تُغير «كاوست» من مشهد الزراعة في منطقة الخليج العربي؟

نجحت الشركة بشكل مبدئي في بيع طماطم في أسواقٍ محليّة،  بعد زراعتها في الدفيئات المبردة بالمياه المالحة
نجحت الشركة بشكل مبدئي في بيع طماطم في أسواقٍ محليّة، بعد زراعتها في الدفيئات المبردة بالمياه المالحة

على مسافة قريبة من مدينة الرياض، العاصمة السعودية، تم الانتهاء أخيراً من بناء موقع يضم مزرعة تجريبية على مساحة 6 هكتارات، قد يقدم حلاً لمشكلتي الأمن الغذائي والأمن المائي التي يواجهها العالم. وسوف ينتج هذا المشروع - التجربة، مجموعة مختارة من المحاصيل، وذلك باستخدام تقنية تعتمد على المياه المالحة بدلاً من المياه العذبة.
هذا التوجه الذي تعمل عليه جامعة الملك عبد العزيز للعلوم والتقنية (كاوست)، عبر شركتها الناشئة، التي تحمل اسم «مزارع البحر الأحمر»، يوضح أن الزراعة بالمياه المالحة لم تعد مستحيلة، وقد تكون خياراً لا بد منه من أجل تأمين الغذاء للبشرية في المستقبل.
يشار إلى أن «كاوست» منذ إنشائها عام 2009 تعمل على وضع حلول للمشكلات العالمية المتعلقة بتوفير الغذاء، الذي يعتبر أحد مجالات أبحاث الجامعة الاستراتيجية الأربعة، التي منها الماء والطاقة والبيئة. وكذلك ترجمتها إلى حلول حقيقية تعود بالنفع للمملكة ولمنطقة الخليج العربي وما بعدها. وتمتلك الجامعة تراثاً من الأبحاث الرائدة والمؤثرة في مجموعة من المجالات ذات الصلة بالزراعة الصحراوية، وبيولوجيا وجينوم النباتات، وأبحاث الميكروبات، ومكافحة الآفات، والاستزراع المائي، وغيرها.


تم بناء موقع لتطوير تقنية الشركة على نطاق تجاري تصل مساحته إلى 6 هكتارات

ويؤكد رئيس الجامعة الدكتور توني تشان على التزام «كاوست» بدعم استراتيجيات الأمن الغذائي الوطني للسعودية بقوله: «يرتبط التصحر والظروف القاحلة في المملكة بمشكلات ندرة المياه، والاعتماد على الواردات الغذائية، وتآكل التربة، وما يرتبط بها من قضايا الحياة على الأرض، ما يؤدي إلى تفاقم التحديات التي تواجه الأمن الغذائي. وهو ما نحاول تسليط الضوء عليه، وطرح الحلول والمساهمات المتميزة التي يقدمها باحثونا في هذا المجال».

بداية التجربة
البداية كانت من مجمع «كاوست للأبحاث والتقنية»، حينما اجتمعت رؤية أستاذ علوم النبات في الجامعة، البروفسور مارك تيستر، وزميله خبير الهندسة الزراعية، الدكتور رايان ليفرز، على التصدّي لحل واحدة من أكثر التحديثات الحرجة في المنطقة؛ تأمين الأمن الغذائي بالمناطق التي تعاني من ندرة المياه كالسعودية والشرق الأوسط.
في عام 2018، قادت تلك الرؤية إلى تأسيس شركة ناشئة من «كاوست» متخصصة في تقنية طوّرتها الجامعة، تستخدم المياه المالحة مصدراً أساسياً لإنتاج المحاصيل الزراعية التجارية. في البداية، أمّنت الشركة الناشئة تمويلاً أولياً بقيمة 1.9 مليون دولار، تبعه تمويل استثماري ناجح بنحو 16.5 مليون دولار في عام 2021. وفي أبريل (نيسان) من هذا العام، حصلت الشركة على رأس مال استثماري يُقدّر بـ18.5 مليون دولار، من قِبل مجموعة رائدة من المستثمرين السعوديين، والشرق أوسطيين، والأميركيين، ما يعد أحد أكبر الاستثمارات في تاريخ المنطقة - حتى وقتنا هذا - في تقنية الزراعة. وجاء التمويل عن طريق الاكتتاب، الذي عكس الاهتمام الخيالي من قِبل المستثمر بتقنية شركة «مزارع البحر الأحمر». كما سيسهم هذا الاستثمار في إلهام المجتمع المحلّي للتوصُّل إلى حلول زراعية مستدامة، تعالج أزمة انعدام الأمن الغذائي في المناطق التي تعاني من ندرة المياه.
شارك في هذه الجولة التمويلية - التي فاق نجاحها كل التوقعات - كل من؛ «واعد»، وهو مركز «أرامكو» لدعم ريادة الأعمال، ومجموعة «صافولا»، المجموعة القابضة الاستراتيجية الأولى للاستثمار في منطقة الشرق الأوسط وشمال أفريقيا للأغذية والتجزئة، جنباً إلى جنب مع تمويلات صندوق «كاوست للابتكار»، الذي يُعدّ واحداً من المستثمرين الرئيسين في الشركة، بالإضافة إلى «أولسون أوبين»، وهي شركة استثمار مقرّها شيكاغو بالولايات المتحدّة.


د. رايان ليفرز الرئيس التنفيذي لشركة «مزارع البحر الأحمر»

ويبدو أن تقنية الشركة جذبت اهتمام أميركا الشمالية منذ العام الماضي. فنجد شركة AppHarvest، ومقرها ولاية كنتاكي الأميركية، وهي متخصصة في إنشاء المزارع الداخلية، وكذلك شركة بونا فينتشر لرأس المال الاستثماري، ومقرها ألاباما، قد ساهمتا آنذاك بمبلغ استثماري قدره 6 ملايين دولار أميركي.
يقول المهندس فهد العيدي، المدير الإداري لمركز أرامكو لدعم ريادة الأعمال «واعد»: «طورت شركة (مزارع البحر الأحمر) نموذج أعمال مبتكراً ومستداماً لمواجهة تحدي انعدام الأمن الغذائي ومحدودية الموارد الزراعية عالمياً، فضلاً عن كونه يراعي الظروف الإقليمية إلى حد كبير».

«مزارع البحر الأحمر»
للتكيف مع الضغط العالمي على إمدادات المياه العذبة؛ ابتكر الباحثان «تيستر» و«ليفرز» نظاماً زراعياً علمياً اقتصادياً للأغذية المعتمدة على المياه المالحة بدلاً من المياه العذبة. ولقد أثبتت هذه التقنيّة نجاحاً كبيراً؛ حيث قللت من استهلاك المياه العذبة بنسبة تتراوح ما بين 85 إلى 90 في المائة.
وتضم التقنية عناصر هامة من ريادة عالمية لعلوم النبات، كالتبريد المستدام، وإدارة الطاقة والضوء، والذكاء الصناعي.
وعلى سبيل المثال، نجد شركة مثل AppHarvest الأميركية المشار إليها أعلاه، التي تشيّد عدداً من أكبر المزارع الداخلية في العالم (متضمناً ذلك مزرعة تبلغ مساحتها 60 هكتاراً في مدينة مورهيد، بولاية كنتاكي)، تستثمر في تقنية «مزارع البحر الأحمر»، لماذا؟ لأن دفيئاتها الزراعية الخاصة بها تعتمد على مياه الأمطار المعاد تدويرها، التي لا تتاح بسهولة في منطقة الخليج العربي. ولهذا السبب فإن تقنية الشركة الناشئة التي تمنع تبلور الملح، وهو ما يسمح بنظام التبريد للمزارع بالاعتماد على المياه المالحة دون حدوث تصلب، تعد الخيار الأمثل للاستثمار في مثل هذه البيئات.
أضف إلى ذلك، أن الشركة الناشئة تمتلك مجموعة من التقنيات الأخرى، مثل تقنية الطاقة الشمسية لتشغيل المراوح داخل الدفيئات، والذكاء الصناعي ممثلاً في مواد التغطية الذكية لحمايتها من الحرارة. أما بالنسبة لتوفير الطاقة فإن التقنية تستهلك طاقة أقل بمرتين إلى 6 مرات قياساً بالدفيئة العادية المبردة ميكانيكياً. بالإضافة إلى ذلك، فإنه يمكن تقييم نجاح تلك التقنية بشكل سريع وسهل، في ظلّ المناخات القاسية، وبمناطق تعتبر أساليب الزراعة التقليدية غير ممكنة أو مُكلّفة للغاية.
ونجحت شركة «مزارع البحر الأحمر» بشكل مبدئي في بيع طماطم في أسواقٍ محليّة، بعد زراعتها في الدفيئات المبردة بالمياه المالحة داخل حرم «كاوست»، وتوسّعت في عمليات تشغيلها بشكل سريع.
وإضافة إلى إكمال بناء الموقع الذي يضم المزرعة التجريبية المشار إليه سابقاً لتطوير هذه التقنية على نطاق تجاري، فقد تم أيضاً إنشاء مرفق للبحث والتطوير داخل حرم الجامعة.
مما سبق، يمكن القول إنه مع تفاقم الأزمة المناخية، وما نشهده من تعرض مناطق كثيرة حول العالم لارتفاع كبير في درجات في الحرارة وموجات الجفاف، يبدو أن تقنيات شركة «مزارع البحر الأحمر» قد أحدثت تغييراً مهماً في مفهوم الزراعة في السعودية وغيرها من المناطق التي تعاني من شحّ المياه ومحدودية الأراضي الصالحة للزراعة. كما قدمت حلولاً لتحديات شح الغذاء، بما ينسجم مع رؤية 2030 في المملكة.

مستقبل الزراعة بالمياه المالحة
في عام 2018، نظمت وزارة البيئة والمياه والزراعة السعودية في الرياض ورشة عمل دولية عن مكافحة التصحر والطرق المبتكرة في إدارة المناطق الجافة. وفي تلك الورشة ناقش عدد من الخبراء المشاركين موضوعاً حيوياً يركز على الابتكارات في إدارة البيئة المالحة واستخدام الموارد المتجددة. وأشاروا إلى أن الدراسات بيّنت أنه بحلول 2050 سوف يحتاج العالم إلى أكثر من «70» مليون هكتار من الأراضي تكون صالحة للزراعة وإنتاج منتجات غذائية مفيدة، وأن «20 في المائة» من الزراعة تعتمد على المياه المالحة، ما سيسهم في طرح استثمارات زراعية تعتمد على المياه المالحة، بقيمة تقدر بنحو «27» مليار دولار. كما تم التركيز على الدفيئات الزراعية، والاعتماد على المياه المالحة في الزراعة حيث من شأنها تقليل استهلاك الطاقة والمياه العذبة.
في هذا الإطار، تستهدف شركة «مزارع البحر الأحمر» في المرحلة التالية تسويق تقنيتها إقليمياً وعالمياً، وتخطط لتطوير أحدث منتجاتها التجارية في منطقة الخليج، ودعم الابتكار الزراعي في المنطقة عبر الشراكات القائمة على التقنيات الزراعية مع شركات في دولة الإمارات العربية المتحدة، وفي الوقت ذاته فتح أسواق جديدة في مناطق مثل أميركا الشمالية.
ولا تزال الشركة تلتزم بتطوير سلاسل الإمداد الغذائي المستدامة في المملكة، ووقّعت أخيراً اتفاقية مع شركة تطوير البحر الأحمر، التي تقف وراء تطوير أكثر من مشروع سياحي طموح في العالم، لبناء وتشغيل مزرعة تجريبية داخلية، التي ستنمو فيها المحاصيل، لتقديمها إلى الزوار والمقيمين بشكل مستدام.
ومن المخطط له أن ينتج مشروع المزرعة التجريبية الداخلية مجموعة متنوعة من الثمار الخضراء الطازجة، والأعشاب، ومحاصيل العنب والخضراوات والفواكه. وجنباً إلى جنب مع تلك المزرعة؛ فإنَّ شركة «مزارع البحر الأحمر» سيكون لديها الخيار لزيادة مساحتها لأكثر من 100 هكتار، وهو ما سيجعلها أكبر مزرعة مستدامة من نوعها في العالم.
ويعلق الدكتور رايان ليفرز، الرئيس التنفيذي لشركة «مزارع البحر الأحمر» على ما تحقق بقوله: «اقتناع المستثمرين الموقرين برؤيتنا الاستثمارية، يعد بمثابة شهادة مصداقية لتقنيتنا الواعدة، واستراتيجية الشركة التجارية. واليوم يتملكنا الحماس أكثر من أي وقت مضى للاستمرار في مهمتنا، وعلاج الاعتمادية على استهلاك المياه العذبة في إنتاج الأغذية، وتحسين الأمن الغذائي».


مقالات ذات صلة

علماء ينتجون «نموذج جنين بشري» في المختبر

علوم النموذج تم تطويره باستخدام الخلايا الجذعية (أرشيف - رويترز)

علماء ينتجون «نموذج جنين بشري» في المختبر

أنتجت مجموعة من العلماء هيكلاً يشبه إلى حد كبير الجنين البشري، وذلك في المختبر، دون استخدام حيوانات منوية أو بويضات.

«الشرق الأوسط» (لندن)
علوم الهياكل الشبيهة بالأجنة البشرية تم إنشاؤها في المختبر باستخدام الخلايا الجذعية (أرشيف - رويترز)

علماء يطورون «نماذج أجنة بشرية» في المختبر

قال فريق من الباحثين في الولايات المتحدة والمملكة المتحدة إنهم ابتكروا أول هياكل صناعية في العالم شبيهة بالأجنة البشرية باستخدام الخلايا الجذعية.

«الشرق الأوسط» (لندن)
علوم علماء يتمكنون من جمع حمض نووي بشري من الهواء والرمال والمياه

علماء يتمكنون من جمع حمض نووي بشري من الهواء والرمال والمياه

تمكنت مجموعة من العلماء من جمع وتحليل الحمض النووي البشري من الهواء في غرفة مزدحمة ومن آثار الأقدام على رمال الشواطئ ومياه المحيطات والأنهار.

«الشرق الأوسط» (نيويورك)
علوم صورة لنموذج يمثل إنسان «نياندرتال» معروضاً في «المتحف الوطني لعصور ما قبل التاريخ» بفرنسا (أ.ف.ب)

دراسة: شكل أنف البشر حالياً تأثر بجينات إنسان «نياندرتال»

أظهرت دراسة جديدة أن شكل أنف الإنسان الحديث قد يكون تأثر جزئياً بالجينات الموروثة من إنسان «نياندرتال».

«الشرق الأوسط» (لندن)
علوم دراسة تطرح نظرية جديدة بشأن كيفية نشأة القارات

دراسة تطرح نظرية جديدة بشأن كيفية نشأة القارات

توصلت دراسة جديدة إلى نظرية جديدة بشأن كيفية نشأة القارات على كوكب الأرض مشيرة إلى أن نظرية «تبلور العقيق المعدني» الشهيرة تعتبر تفسيراً بعيد الاحتمال للغاية.

«الشرق الأوسط» (لندن)

الطائرات المُسيّرة... ابتكارات متعددة لتحسين جهود مكافحة الأمراض

الطائرات المُسيرة أداة فعالة لمكافحة الأمراض المنقولة بواسطة البعوض (برنامج البعوض العالمي)
الطائرات المُسيرة أداة فعالة لمكافحة الأمراض المنقولة بواسطة البعوض (برنامج البعوض العالمي)
TT

الطائرات المُسيّرة... ابتكارات متعددة لتحسين جهود مكافحة الأمراض

الطائرات المُسيرة أداة فعالة لمكافحة الأمراض المنقولة بواسطة البعوض (برنامج البعوض العالمي)
الطائرات المُسيرة أداة فعالة لمكافحة الأمراض المنقولة بواسطة البعوض (برنامج البعوض العالمي)

يتنامى دور الطائرات المُسيّرة «الدرونز» في عديد من المجالات، من بينها مجال الصحة العامة ومكافحة الأمراض، حيث تقدم هذه التكنولوجيا حلولاً مبتكرة للوصول إلى المناطق النائية، وتُسهم في تقليل انتشار المرض.

ويمثّل استخدام الطائرات المُسيّرة في مكافحة الأمراض المنقولة بواسطة البعوض تطوراً مهماً في الصحة العامة؛ حيث يجمع بين التكنولوجيا الحديثة والفاعلية في السيطرة على انتشار الأمراض، وحماية صحة الإنسان.

وفي السنوات الأخيرة، استُخدمت الطائرات المُسيّرة لمكافحة الملاريا وحمى الضنك وفيروس زيكا، عبر إطلاق ذكور البعوض العقيمة في المناطق المستهدفة، وتُحلّق الطائرات المزوّدة بصندوق مليء بالبعوض العقيم فوق هذه المناطق، وتطلق الحشرات التي تتزاوج مع الإناث، ما يقلّل من النسل، وهي وسيلة فعّالة وآمنة لتقليل تجمّعات البعوض الناقل للأمراض.

وعلى مدى الأعوام الخمسين الماضية زاد انتشار الأمراض الفيروسية المنقولة بواسطة البعوض، مثل حمى الضنك وزيكا، وتُعدّ بعوضة «الزاعجة المصرية» ناقلاً رئيسياً لهذه الأمراض، وانتشارها تزايَد بسبب التحضر وتغيّر المناخ، ما أطال موسم انتقال الأمراض.

الطائرات المُسيرة يمكنها إطلاق البعوض بشكل آلي (برنامج البعوض العالمي)

ويعيش حوالي 53 في المائة من سكان العالم في مناطق مناسبة لانتقال حمى الضنك، خصوصاً في آسيا وأفريقيا والأميركتين، ما يؤثر على أكثر من 100 دولة.

ولمكافحة حمى الضنك، استخدم باحثون في برنامج البعوض العالمي (WMP) بأستراليا نهجاً مبتكراً، ينطوي على نشر بكتيريا «ولباشيا» في البعوض، التي تمنع انتقال الفيروسات، لكن تطبيق هذه الاستراتيجية على نطاق واسع كان يمثّل تحدياً، بسبب الجهد والوقت، والقدرة على استخدام الطرق اليدوية التقليدية.

نظام آلي

ولإجراء هذه العملية بدقة وأمان طوّر الباحثون ببرنامج البعوض العالمي نظاماً آلياً لنقل البعوض باستخدام الطائرات المُسيّرة، قادراً على حمل 160 ألف بعوضة بالغة، ونُشرت النتائج بعدد 31 يوليو (تموز) 2024 من دورية «Science Robotics».

ويمكن للنظام الآلي إطلاق البعوض في مجموعات صغيرة، كما أنه مزوّد بنظام تحكّم يحافظ على البعوض في حالة تخدير وصحة جيدة حتى يتم إطلاقه في مجموعات من 150 بعوضة.

وفي أول تجربة ميدانية في جزر فيجي جنوب المحيط الهادي وجد الفريق أن الإطلاق الجوي أدّى لتوزيع متساوٍ للبعوض مقارنةً بالطرق التقليدية الأرضية، وفي التجربة الثانية في فيجي انتقلت عدوى «ولباشيا» من البعوض المصاب إلى البعوض البرّي، علاوةً على ذلك نُفّذت هذه العملية عن بُعد بأمان وكفاءة.

يقول الباحث الرئيسي للفريق في برنامج البعوض العالمي، الدكتور جيريمي جيلز، إن استخدام الطائرات المُسيّرة لإطلاق البعوض يحمل العديد من المزايا، أبرزها القدرة على تغطية مناطق واسعة، وبكفاءة أكبر من الطرق اليدوية الأرضية، ما يعزّز فاعلية هذا التدخل.

ويضيف لـ«الشرق الأوسط»: «هذه الطائرات تقلّل من الحاجة إلى استخدام فِرق أرضية كبيرة لنشر البعوض؛ لأنها تتم عن بُعد، ومن ثم تنخفض مخاطر السلامة المرتبطة بالوصول للمناطق الوعرة أو غير الآمنة».

وأشار إلى أن الآلية الجديدة لتوزيع البعوض التي نفّذها الفريق في فيجي يمكن أن تُساهم بشكل كبير في تحسين هذا النهج، ما يُساهم في تعزيز جهود مكافحة حمى الضنك، والأمراض الأخرى المنقولة بواسطة البعوض على نطاق عالمي.

مهام متعددة

ولا يقتصر دور الطائرات المُسيّرة على إطلاق البعوض بشكل آلي، حيث استخدمت خلال السنوات الأخيرة في مهام عدة، منها جمع البيانات حول توزيع وأماكن وجود البعوض، ما يساعد في توجيه جهود المكافحة بشكل أكثر دقةً.

واستُخدمت الطائرات المسيّرة أيضاً لمراقبة البيئات التي يصعب الوصول إليها، مثل المستنقعات والغابات الكثيفة حيث يتكاثر البعوض، ليس ذلك فحسب، بل استُخدمت لتحديد مواقع تكاثر البعوض، من خلال التصوير الجوي وتقنيات التصوير الحراري، في تجارب أُجرِيت في زنجبار وتنزانيا، وهذه البيانات تساعد في استهداف المناطق التي تحتاج إلى تدخل عاجل، سواءً من خلال رشّ المبيدات الحشرية، أو إزالة مواقع المياه الراكدة التي تشكّل بيئة مناسبة لتكاثر البعوض الناقل للأمراض.

كما استعانت بلدان عدة، منها كندا والولايات المتحدة وروسيا، بالطائرات المُسيّرة كذلك في توزيع المبيدات الحشرية بكفاءة على مساحات واسعة، بما في ذلك المناطق التي يصعب الوصول إليها بوسائل أخرى، مثل المستنقعات والمياه الراكدة، وهذه الطريقة تضمن توزيعاً أكثر دقة، ما يقلّل الاستخدام المفرط للمبيدات، ويحُدّ من تأثيرها البيئي السلبي.

ووفق الباحثين، فإن ما يميّز الطائرات المُسيّرة أنها تتيح التدخل السريع في المناطق المتضررة من تفشّي الأمراض، ما يساعد في السيطرة على الوضع بشكل أسرع، وبتكلفة أقل من الطرق التقليدية.