ابتكر باحثون في جامعة الملك عبدالله للعلوم والتكنولوجيا في المملكة العربية السعودية حلًا يعتمد على الذكاء الاصطناعي يستهدف رصد وحماية الشُعب المرجانية والنظم البيئية الهشة التي تواجه تحديًا عالميًا بسبب ارتفاع درجات الحرارة.
تقنية Coral-AI لحماية وتتبع الشعب المرجانية
تجمع تقنية Coral-AI المبتكرة بين المراقبة البيئية اللحظية والتدخل العلاجي الآلي، مما يفتح آفاقًا جديدة لحماية الشعاب المرجانية ليس فقط في البحر الأحمر، بل على مستوى العالم. وفقًا لصحيفة “ARAB NEWS” بفضل هذه التقنية، من الممكن الآن التعامل مع تهديدات الشعاب المرجانية بشكل استباقي وفعال.
ينفرد البحر الأحمر بكونه بحرًا شبه مغلق. وقد يشكل هذا المسطح المائي نتيجة للحركات التكتونية التي فصلت بين القارة الأفريقية وشبه الجزيرة العربية، مما جعله متصلاً بالبحر الأبيض المتوسط عبر قناة السويس وبحر العرب عبر مضيق باب المندب.
يشتهر البحر الأحمر عالمياً بشعابه المرجانية الخلابة التي تجذب السياح من كل حدب وصوب، لكن قيمته تتجاوز الجانب السياحي، فهو يمثل أيضاً مختبراً طبيعياً فريداً لدراسة النظم البيئية المرجانية وفهم آليات عملها.
اقرأ أيضًا.. تقرير: السعودية حققت تقدمًا سريعًا في صناعة التكنولوجيا المالية
يعتبر البحر الأحمر وخليج العقبة موطناً لأكثر من 265 نوعاً من المرجان، مما يجعلهما من أغنى المناطق البحرية في العالم بالتنوع البيولوجي. فهذان المسطّحان المائيان يوفران ملاذاً آمناً ومصدراً للغذاء لمئات الأنواع من الكائنات الحية، بما فيها العديد من الأنواع النادرة والمهددة بالانقراض. ويؤكد هذا التنوع البيولوجي المميز الحاجة المتزايدة لجهود الحفاظ على البيئة في المنطقة.
تتميز الشعاب المرجانية في البحر الأحمر بفرادتها، حيث تعتبر مختبراً طبيعياً لدراسة قدرة المرجان على التكيف مع التغيرات البيئية. فعلى الرغم من ارتفاع درجات حرارة المحيطات التي تهدد الشعاب المرجانية في العالم، إلا أن تلك الموجودة في البحر الأحمر أظهرت مرونة ملحوظة في مواجهة هذه التحديات.
ولمعالجة هذه المشكلة، طور علماء في جامعة الملك عبد الله للعلوم والتقنية نظام Coral-AI المتقدم. يجمع هذا النظام بين تقنية توصيل الكائنات الحية الدقيقة المفيدة للمرجان آلياً والكشف المبكر عن ظاهرة تبييض المرجان، مما يوفر حلاً مبتكراً لحماية الشعاب المرجانية.
يمثل هذا النظام قفزة نوعية في مجال الحفاظ على الشعاب المرجانية، حيث يقدم حلاً متكاملاً يجمع بين أحدث التقنيات في معالجة الصور والذكاء الاصطناعي وأجهزة الاستشعار المتطورة.
يمثل نظام Coral-AI نقلة نوعية في مجال حماية الشعاب المرجانية، حيث يعتمد على نظام آلي لتوصيل البروبيوتيك بشكل مباشر للشعاب المرجانية، مما يقلل من الجهد والتكاليف ويضمن فعالية أكبر في العلاج.
قال خالد نبيل سلامة، المشرف على المشروع وأستاذ الهندسة الكهربائية وهندسة الكمبيوتر في جامعة الملك عبد الله للعلوم والتقنية، لصحيفة عرب نيوز إن نظام Coral-AI “مجهز بأجهزة استشعار متطورة تراقب باستمرار الظروف البيئية للشعاب المرجانية، مما يتيح له تعديل كمية ووقت توزيع الكائنات الحية الدقيقة المفيدة بشكل دقيق وآنٍ”.
اقرأ أيضًا.. كيف يحدث الذكاء الاصطناعي تحولًا في عالم الأعمال بالسعودية؟
وأضاف “تتميز هذه التقنية بابتكارها الفريد، حيث لا تقتصر على مراقبة صحة الشعاب المرجانية فحسب، بل تتفاعل مع البيئة المحيطة بها بشكل استباقي. فعند رصد أي مؤشرات على الإجهاد، مثل ارتفاع درجات الحرارة، يتدخل النظام بشكل فوري لتقديم العلاج المناسب”.
باستخدام وحدة التحكم الدقيقة ESP32 لتحقيق الأداء الأمثل في البيئة تحت الماء، تستخدم Coral-AI خوارزميات للتحكم بدقة في توزيع BMC بناءً على مدخلات المستشعر.
وأشار سلامة إلى أن الخوارزميات تلعب دورًا محوريًا في إدارة النظام، حيث تقوم بالتحكم الدقيق في المضخات بناءً على البيانات التي تجمعها أجهزة الاستشعار. وبهذا، يتم ضمان توزيع الكائنات الحية الدقيقة بشكل مثالي، بما يتناسب مع الاحتياجات المتغيرة للشعاب المرجانية.
تقوم أجهزة الاستشعار المدمجة بمراقبة العوامل الحاسمة بشكل مستمر مثل درجة الحرارة التي تؤثر على صحة المرجان. من خلال الكشف عن الاختلافات، يمكن للنظام تكييف توزيع BMC لمعالجة متطلبات محددة، سواء للرعاية الوقائية أو العلاج النشط لأحداث التبييض.
وقال سلامة: “إن هذا النهج الاستباقي للمراقبة البيئية يعزز قدرة النظام على حماية الشعاب المرجانية”.
Coral-AI وتحليل بيانات المستشعر
يقوم نظام Coral-AI بتحليل بيانات المستشعر لتقييم الحالة الصحية للشعاب المرجانية وفعالية علاج BMC. من خلال مقارنة البيانات في الوقت الحقيقي مع العتبات المحددة التي تشير إلى الإجهاد المرجاني، يمكن للنظام تحسين توزيع BMC للتخفيف من الظروف المعاكسة بكفاءة.
يوفر هذا النهج المبني على البيانات رؤى قيمة لاتخاذ قرارات مستنيرة في إدارة صحة المرجان.
يعالج النظام تحديات مثل الحشف الحيوي والظروف المتغيرة تحت الماء من خلال دمج ميزات مثل المضخات الإضافية والمخمدات الهيدروليكية لضمان توصيل BMC بشكل متسق.
تعمل المعايرة والاختبارات الصارمة في ظل ظروف خاضعة للرقابة على تعزيز دقة النظام وموثوقيته، وهو أمر بالغ الأهمية للحفاظ على صحة المرجان بشكل فعال.
وقال سلامة: “بينما يقوم النظام بأتمتة العديد من العمليات، فإن الخبراء البشريين ضروريون لإعداد النظام، ومعايرة أجهزة الاستشعار، وتحليل اتجاهات البيانات طويلة المدى، واتخاذ قرارات استراتيجية بشأن إدارة صحة المرجان”.
اقرأ أيضًا.. كيف يغير الذكاء الاصطناعي صناعة الأزياء بالسعودية؟
وعلى الرغم من أن نظام Coral-AI لم يتم اختباره حتى الآن إلا في البحر الأحمر بالمملكة العربية السعودية، فإن نجاحه يمهد الطريق لاحتمال اعتماده في مناطق أخرى تواجه تهديدات مماثلة للشعاب المرجانية.
وقال سلامة: “إن قابلية تطوير النظام وفعاليته تجعله أداة قيمة لمبادرات الحفظ العالمية، مما قد يحدث ثورة في ممارسات إدارة الشعاب المرجانية في جميع أنحاء العالم”.
تعد حماية الشعاب المرجانية في البحر الأحمر أمرًا بالغ الأهمية لتعزيز الفهم العلمي لمقاومة المرجان لتغير المناخ، الأمر الذي سيكون ذا قيمة لا تقدر بثمن في تطوير استراتيجيات الحفاظ على البيئة.
ويمكن أن يدعم هذا الجهد أيضًا الحفاظ على هذه النظم البيئية الرائعة والحياة البحرية المرتبطة بها في المنطقة واستعادتها.
