اللقطات التي التقطتها أسود البحر باستخدام كاميرات فيديو خفيفة الوزن تعطي الباحثين لمحة عن مناطق غير مستكشفة من قبل في قاع البحر قبالة الساحل الجنوبي لأستراليا.

الواحد في 7 أغسطس فيالحدود في العلوم البحرية 1تتضمن النتائج المنشورة خرائط تفصيلية لقاع البحر تم إنشاؤها من خلال دمج مقاطع الفيديو التي التقطتها الحيوانات مع نموذج التعلم الآلي. تُظهر لقطات الكاميرا أيضًا تفاصيل حول توزيع الموائل والأنواع المختلفة.

يقول المؤلف المشارك ناثان أنجيلاكيس، الذي يبحث في علم البيئة والبيولوجيا التطورية في معهد جنوب أستراليا للأبحاث والتنمية في ويست بيتش: "هذه موائل بحرية عميقة ونائية بشكل خاص، ولا يمكن الوصول إليها من خلال المسوحات المعتادة التي قد تقوم بها من قارب". "وباستخدام البيانات التي نجمعها، فإننا نستكشف بشكل أساسي أجزاء جديدة من المحيط لم يتم رسم خرائطها بعد."

مياه مجهولة

تعد معرفة قاع البحر مهمة لعدة أسباب، بما في ذلك الحفاظ على البيئة البحرية والملاحة والتنبؤ بالمخاطر مثل موجات التسونامي. يقول ستيف هول، مدير الشراكات في منظمة رسم خرائط المحيطات Seabed2030، ومقرها ليفربول بالمملكة المتحدة: "لا يمكنك إدارة ما لم تقم بقياسه".

على الصعيد العالمي، تم رسم خرائط لـ 26% فقط من قاع البحر بدقة عالية. ويرجع ذلك جزئيًا إلى تحديات استكشاف أعماق البحار، حيث يكون الضغط مرتفعًا للغاية ومستويات الضوء منخفضة. عادةً ما يقوم الباحثون برسم خريطة لقاع البحر باستخدام مركبات تحت الماء يتم تشغيلها عن بعد، أو عن طريق إسقاط كاميرات من السفن السطحية، لكن كلتا الطريقتين تستغرقان وقتًا طويلاً ومكلفتين.

حاول أنجيلاكيس وزملاؤه اتباع نهج أبسط نسبيًا من خلال الاستعانة بمساعدة أسود البحر الأسترالية البرية (نيوفوكا سينريا). تقضي هذه الحيوانات معظم وقتها في قاع المحيط، بحثًا عن الطعام على طول الجرف القاري، وهي منطقة المحيط التي تمتد من الساحل. ويشتبه الباحثون في أنه من خلال تتبع تحركات أسود البحر، يمكنهم جمع معلومات حول شكل قاع البحر وتوزيع الموائل المختلفة.

قام الباحثون بربط أجهزة استشعار برقع النيوبرين، ثم ألصقوها على ظهور ثماني إناث بالغة من اثنتين من أكبر مستعمرات أسد البحر في أستراليا. تم تصميم المعدات، التي تضمنت أجهزة تتبع نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) وكاميرات وأجهزة استشعار للحركة، لتكون صغيرة الحجم وغير معيقة، وتزن أقل من 1% من وزن جسم أسود البحر، حتى لا تؤثر على الحيوانات أو تؤثر على سلوكها. وبمجرد الانتهاء من المشروع، تمكن أعضاء الفريق من إزالة أجهزة الاستشعار من البقع دون الإضرار بفراء أسود البحر.

التقطت أسود البحر معًا 89 ساعة من لقطات الفيديو التي تغطي ستة موائل مختلفة في قاع البحر، من الرمال العارية إلى مروج الطحالب.

استخدم الباحثون اللقطات لتقييم التنوع البيولوجي في هذه المناطق ومقارنة المواقع التي زارتها المستعمرتان. واستخدموا أيضًا مقاطع الفيديو للتحقق من دقة نموذج التعلم الآلي المصمم للتنبؤ بموائل قاع البحر بناءً على متغيرات مثل درجة حرارة المحيط والمسافة من الشاطئ. ووجدوا أن النموذج كان دقيقًا بنسبة تزيد عن 98%، لذلك استخدموه بعد ذلك لرسم خريطة للموائل في قاع البحر في المناطق المحيطة. يقول أنجيلاكيس: "إن إحدى نقاط القوة الكبيرة في الدراسة هي استخدام البيانات التي تم جمعها للتنبؤ بمناطق أخرى غير معروفة".

يريد الفريق أيضًا استخدام بيانات المستشعر لاستكشاف كيفية تأثير عوامل مثل العمق وإمدادات المغذيات على توزيع الموائل وتنوع الأنواع في قاع البحر. يقول أنجيلاكيس إن هذا يمكن أن يساعد الباحثين على "مواصلة استكشاف القيمة البيئية للموائل والمناطق البحرية المختلفة لأسود البحر"، مما قد يعزز جهود الحفاظ على البيئة.

يقول هول إن استخدام أجهزة استشعار أسد البحر يعد "طريقة جيدة جدًا للحصول على بيانات عالية الدقة من منطقة يصعب الوصول إليها". ويشير إلى أنه في الدراسات المستقبلية، يمكن للباحثين تزويد أسود البحر بأجهزة استشعار إضافية لجمع البيانات عن الخصائص الفيزيائية والكيميائية لقاع البحر.