الأقمار الصناعية تكشف تأثيرا كبيرا للمناخ في تآكل السواحل

الأقمار الصناعية تكشف تأثيرا كبيرا للمناخ في تآكل السواحل
TT

الأقمار الصناعية تكشف تأثيرا كبيرا للمناخ في تآكل السواحل

الأقمار الصناعية تكشف تأثيرا كبيرا للمناخ في تآكل السواحل

قام باحثون بجامعة «نيو ساوث ويلز» بسيدني في أستراليا بتحليل الملايين من صور الأقمار الصناعية لمراقبة التغيرات في الشواطئ عبر المحيط الهادئ. وقد كشفت النتائج، التي نُشرت في «Nature Geoscience»، أول من أمس (الجمعة)، لأول مرة عن كيفية استجابة الخطوط الساحلية لمراحل مختلفة من دورة التذبذب الجنوبي النينيو (ENSO).
والنينيو ظاهرة مناخية طبيعية تسبب تغيرات في درجات حرارة سطح البحر فوق المحيط الهادئ. إذ تؤثر هذه المرحلة من الاحترار (المعروفة باسم El Niño) ومرحلة التبريد (المعروفة باسم La Niña) على أنماط الطقس عبر السواحل المختلفة اعتمادًا على الدورة؛ فخلال هذه الفترات، يمكن أن يشتد تآكل السواحل أيضًا، ما يؤدي إلى إبعاد الرمال عن الشواطئ وتهديد المنازل والموائل على شاطئ البحر. لكن العلماء لم يتمكنوا من دراسة هذا الأمر على نطاق واسع باستخدام تقنيات المراقبة الساحلية التقليدية التي اقتصرت على الملاحظات على الأرض في عدد قليل من الشواطئ.
وفي توضيح أكثر لها الأمر، قال الدكتور ميتشل هارلي المؤلف المشارك في الدراسة «لقد عرف العلماء أن الشواطئ تستجيب لدورات النينيو لعقود من الزمن، لكننا تمكنا فقط من رسم صورة صغيرة لهذا من خلال عدد قليل من مواقع مراقبة الشواطئ المتفرقة». مضيفا «بالنسبة لهذا البحث، تمكنا من اتخاذ زاوية مختلفة تمامًا لإكمال الصورة الأكبر لكيفية تأثير دورات المناخ على سواحل المحيط الهادئ بأكملها». وذلك وفق ما نشر موقع «phys.org» العلمي المتخصص
وفي هذا الاطار، التقطت الأقمار الصناعية التي تدور حول الأرض صورًا لسواحل العالم على فترات منتظمة لما يقرب من أربعين عامًا. فقد طور الباحثون أداة جديدة مفتوحة المصدر تسمى «CoastSat» تجمع بين معالجة الصور وخوارزميات التعلم الآلي لاستخراج المعلومات من كل بكسل حول آلاف الشواطئ الرملية على طول حافة المحيط الهادئ؛ حيث «تحدد الأداة تلقائيًا موقع الواجهة بين الرمال والماء. وبالقيام بذلك عبر صور وشواطئ متعددة وتصحيح المد، يمكننا اكتشاف التغييرات في الخط الساحلي على نطاق زمني ومكاني كبير وكيف يرتبط ذلك بدورات ENSO »، وفق ما يقول الدكتور كيليان فوس المؤلف الرئيسي للدراسة العامل بمختبر أبحاث المياه، الذي يضيف، انه «باستخدام الأداة، عالج الباحثون 38 عامًا من صور القمر الصناعي (لاندسات) للعثور على ارتباطات في عرض الشاطئ ودورات (النينيو) و(النينيا) عبر أكثر من 8000 كيلومتر من الساحل الرملي، من الساحل الشرقي لأستراليا إلى الساحل الغربي لولاية كاليفورنيا ونزولاً إلى تشيلي. وقد وجدوا أن الشواطئ على الساحل الجنوبي الشرقي لأستراليا تضيق خلال فترات طويلة من ظاهرة النينيا، بينما تتسع أو (تتجمع) خلال فترات النينيو. لكن الشواطئ على الجانب الآخر من المحيط الهادئ تواجه تأثيرًا معاكسًا؛ حيث تتآكل خلال ظاهرة النينيو وتتعافى خلال ظاهرة النينيا. وبينما تبحث دراستنا في متوسط سلوك الشواطئ الرملية المرتبط بدورة ENSO، فإن هذا يتوافق مع ما لاحظناه»
من جانبهم، يقول الباحثون إن فهم تأثير دورات ENSO على سواحل مختلفة من المحيط الهادئ يمكن أن يساعد هذا مديري السواحل والسكان على توقع مخاطر التآكل الساحلي والاستعداد لتدابير الحماية مثل تغذية الشواطئ.
ويؤكد فوس أن «السواحل الرملية هي من أكثر البيئات ديناميكية واكتظاظًا بالسكان على كوكب الأرض. لكن في بعض الظروف يمكن أن تختفي تمامًا بين عشية وضحاها وتستغرق سنوات لتعود. من الضروري أن نستمر في مراقبتها من خلال دراسات مثل هذه تساعد في معرفة كيف يمكننا إدارة شواطئنا، ستوفر حاجزًا بين أمواج المحيط والبنية التحتية عالية القيمة المحيطة بها. فإذا كنت سائحًا تتطلع إلى قضاء عطلة على الشاطئ، فقد يكون من المفيد النظر إلى توقعات ENSO لأنها قد تعطيك مؤشرًا عن المكان الذي تتوقع فيه الشواطئ الرملية الواسعة».
جدير بالذكر، يخطط الباحثون لمزيد من تحليل البيانات من كلا المشروعين للكشف عن رؤى حول كيفية استجابة الشواطئ للأمواج ومستويات سطح البحر وتغير المناخ في أقرب وقت ممكن من الوقت الفعلي. فيما «تشير بعض الدراسات إلى أن تغير المناخ سيغير أنماط ENSO، ما قد يؤثر على كيفية تغير السواحل بشكل أكبر، من حيث تكثيف آثار التآكل والتراكم أو التحول في مكان حدوثها»، حسب الدكتور هارلي، الذي خلص الى أنه «باستخدام كل مصادر البيانات المذهلة هذه من الفضاء والمجتمع يمكننا الاستمرار في زيادة فهمنا لكيفية تغير خطوطنا الساحلية الآن وفي المستقبل».


مقالات ذات صلة

الثلوج تزور جبل فوجي بعد أطول تأخُّر منذ 130 عاماً

يوميات الشرق الزائر الأبيض... وإن تأخَّر (أ.ب)

الثلوج تزور جبل فوجي بعد أطول تأخُّر منذ 130 عاماً

غطَّت الثلوج قمة جبل فوجي الياباني بعد أكثر من شهر على الموعد المعتاد، وتسجيل رقم قياسي لأطول فترة تأخُّر لهذا التساقُط منذ 130 عاماً.

«الشرق الأوسط» (طوكيو)
الاقتصاد صورة جماعية في الاجتماع الدوري الـ35 لمجلس الوزراء العرب المسؤولين عن شؤون البيئة بجدة (الشرق الأوسط)

مسؤول عراقي لـ«الشرق الأوسط»: مشروعات مشتركة جديدة مع السعودية لتحقيق الاستدامة البيئية

يعيش العراق حالة انتعاش في المسارات كافة؛ منها قطاع البيئة الذي يعيش طفرة نوعية في المشروعات، وتحسين البنية التحتية، وفقاً لما أورده الدكتور جاسم الفلاح.

سعيد الأبيض (جدة)
أوروبا الملك فيليب السادس يتحدث مع الجمهور الغاضب خلال زيارته جنوب شرقي إسبانيا المتضرر من الفيضانات (أ.ب)

217 قتيلاً حصيلة فيضانات إسبانيا والملك يقطع زيارة إثر احتجاجات

قطع الملك فيليب السادس والملكة ليتيسيا، الأحد، زيارتهما إلى جنوب شرقي إسبانيا المتضرر من الفيضانات بعدما اعترضتهما حشود ساخطة.

«الشرق الأوسط» (فالنسيا)
الاقتصاد السعودية تستعد لاستضافة المؤتمر في بداية ديسمبر المقبل (الشرق الأوسط)

السعودية تدعو العالم لمواجهة تحديات تدهور الأراضي في «كوب 16»

وجّهت الرئاسة السعودية لمؤتمر الأطراف (كوب 16) القادم في الرياض، نداءً إلى المجتمع الدولي لاتخاذ إجراءات قوية بشأن التصدي لتهديدات الجفاف.

«الشرق الأوسط» (الرياض)
أميركا اللاتينية الجلسة الختامية لمؤتمر «كوب 16» في كالي الكولومبية (أ.ف.ب)

مؤتمر «كوب 16» للتنوّع البيولوجي يقرر تشكيل هيئة دائمة للشعوب الأصلية

اتفقت الدول المشاركة في مؤتمر الأمم المتحدة المعني بالتنوع البيولوجي (كوب 16) في كولومبيا على إجراء يقضي بتشكيل هيئة دائمة للشعوب الأصلية.

«الشرق الأوسط» (كالي (كولومبيا))

روبوتات ذكية تتفوق على البشر في مختبرات الدواء

تستخدم الروبوتات المتنقلة منطق الذكاء الاصطناعي لأداء مهام البحث الاستكشافي في مجال الكيمياء (جامعة ليفربول)
تستخدم الروبوتات المتنقلة منطق الذكاء الاصطناعي لأداء مهام البحث الاستكشافي في مجال الكيمياء (جامعة ليفربول)
TT

روبوتات ذكية تتفوق على البشر في مختبرات الدواء

تستخدم الروبوتات المتنقلة منطق الذكاء الاصطناعي لأداء مهام البحث الاستكشافي في مجال الكيمياء (جامعة ليفربول)
تستخدم الروبوتات المتنقلة منطق الذكاء الاصطناعي لأداء مهام البحث الاستكشافي في مجال الكيمياء (جامعة ليفربول)

طوّر باحثون من جامعة ليفربول الإنجليزية روبوتات متنقلة قادرة على الحركة تعمل بالذكاء الاصطناعي، ويمكنها إجراء أبحاث التركيب الكيميائي، وصناعة الدواء بكفاءة غير عادية.

وفي الدراسة المنُشورة في دورية «نيتشر»، الأربعاء، أظهر الباحثون كيف تمكنت تلك الروبوتات التي تستخدم الذكاء الاصطناعي في اتخاذ القرارات، من أداء مهام البحث الاستكشافي في الكيمياء بمستوى أداء البشر، ولكن في وقت أسرع بكثير.

وتم تصميم الروبوتات المتنقلة التي يبلغ ارتفاعها 1.75 متر بواسطة فريق ليفربول لمعالجة 3 مشاكل أساسية هي: إجراء التفاعلات، وتحليل المنتجات، وتحديد ما يجب القيام به بعد ذلك بناءً على البيانات الناتجة. وقامت الروبوتات بأداء هذه المهام بطريقة تعاونية، حيث تناولت تلك المشكلات في 3 مجالات مختلفة تتعلق بالتركيب الكيميائي ذي الصلة باكتشاف الأدوية الصيدلانية.

وأظهرت النتائج أنه باستخدام الذكاء الاصطناعي، اتخذت الروبوتات القرارات الجديدة أو قرارات مماثلة للباحث البشري، ولكن في إطار زمني أسرع بكثير من الإنسان، الذي قد يستغرق ساعات كثيرة لاتخاذ القرارات نفسها. وأوضح البروفسور أندرو كوبر من قسم الكيمياء ومصنع ابتكار المواد بجامعة ليفربول، الذي قاد المشروع البحثي أن «البحث في التركيب الكيميائي مكلف ويستغرق وقتاً طويلاً، سواء في أثناء التجارب أو عند الحاجة إلى اتخاذ القرارات حول التجارب التي يجب القيام بها بعد ذلك، لذا فإن استخدام الروبوتات الذكية يوفر طريقة لتسريع هذه العملية».

وقال في بيان صادر الأربعاء: «عندما يفكر الناس في الروبوتات وأتمتة الكيمياء، فإنهم يميلون إلى التفكير في إجراء التفاعلات وما إلى ذلك، وهذا جزء منها، ولكن اتخاذ القرار يمكن أن يستغرق وقتاً طويلاً». وتابع: «هذه العملية تنطوي على قرارات دقيقة بناءً على مجموعات من البيانات الغزيرة. إنها مهمة تستغرق وقتاً طويلاً من الباحثين، ولكنها كانت مشكلة صعبة للذكاء الاصطناعي كذلك».

ووفق الدراسة، فإن اتخاذ القرار هو مشكلة رئيسية في الكيمياء الاستكشافية. فعلى سبيل المثال، قد يقوم الباحث بإجراء عدة تفاعلات تجريبية، ثم يقرر توسيع نطاق بعض من تلك التجارب التي تعطي نتائج تفاعل جيدة أو منتجات مثيرة للاهتمام فقط.

من جهته، قال سريرام فيجاياكريشنان، طالب الدكتوراه السابق في جامعة ليفربول، وباحث ما بعد الدكتوراه في قسم الكيمياء الذي قاد هذه التجارب: «عندما حصلت على الدكتوراه، أجريت كثيراً من التفاعلات الكيميائية يدوياً. غالباً ما يستغرق جمع البيانات التحليلية وفهمها الوقت نفسه الذي يستغرقه إعداد التجارب. وتصبح مشكلة تحليل البيانات هذه أكثر حدة. فقد ينتهي بك الأمر إلى الغرق في البيانات».

وأضاف: «لقد عالجنا هذا هنا من خلال بناء منطق الذكاء الاصطناعي للروبوتات. ويعالج ذلك مجموعات البيانات التحليلية لاتخاذ قرار مستقل، على سبيل المثال، ما إذا كان يجب المضي قدماً إلى الخطوة التالية في التفاعل أم لا». وأكد قائلاً: «إذا أجرى الروبوت التحليل في الساعة 3:00 صباحاً، فسوف يكون قد قرر بحلول الساعة 3:01 أي التفاعلات يجب أن تستمر. وعلى النقيض من ذلك، قد يستغرق الأمر ساعات من الكيميائي لتصفح وتحليل مجموعات البيانات نفسها».

وفي الختام، شدّد البروفسور كوبر على أنه «بالنسبة للمهام التي أعطيناها للروبوتات هنا، فقد اتخذ منطق الذكاء الاصطناعي القرارات نفسها تقريباً مثل الكيميائي خلال تعاطيه مع هذه المشاكل الكيميائية الثلاث في غمضة عين»، مضيفاً أن هناك أيضاً مجالاً كبيراً لزيادة قدرات الذكاء الاصطناعي في فهم هذه الظواهر الكيميائية.