الروبوت الذي يراقب طيور البطريق الإمبراطور في القارة القطبية الجنوبية

روبوت يراقب طيور البطريق الإمبراطور في القارة القطبية الجنوبية

ECHO-Rover يقترب من مستعمرة بطريق الإمبراطور في خليج أتكا ، أنتاركتيكا.

يقوم مراقب البطريق الآلي هذا بتغيير الطريقة التي يراقب بها العلماء الحياة البرية.

يساعد الروبوت الأصفر المسمى "ECHO" العلماء في القارة القطبية الجنوبية في مراقبة بعض سكان طيور البطريق في القارة. 

في خليج أتكا بأنتاركتيكا ، يراقب باحثون في معهد وودز هول لعلوم المحيطات (WHOI) مستعمرة تضم حوالي 20000 من طيور البطريق الإمبراطور ( Aptenodytes forsteri) بمساعدة عربة هجينة مستقلة جزئيًا وجزئية التحكم عن بعد. 

الروبوت ذو الأربع عجلات هو جزء من برنامج WHOI لمدة 30 عامًا والذي تم إطلاقه في عام 2017 ، يسمى "مراقبة صحة النظم البيئية البحرية في القطب الجنوبي باستخدام بطريق الإمبراطور كحارس" ، أو MARE باختصار. يراقب مشروع MARE طيور البطريق الإمبراطور ويستخدمها كمؤشرات على صحة النظام البيئي العام في أنتاركتيكا. قال ممثلو منظمة الصحة العالمية في بيان إن المشروع يوثق مدى تأقلم طيور البطريق مع تغير المناخ وتأثيره على وفرة وتوزيع الأسماك التي يأكلونها. 

الغرض من ECHO هو إزالة أي وجود بشري من استطلاعات البطريق ، لأن إحصاء وفهرسة آلاف الطيور يستغرق وقتًا طويلاً ويمكن أن يجهد الحيوانات ، وفقًا لـ WHOI. 

لجعل ECHO أداة مراقبة البطريق المثالية ، قام العلماء بتجهيز العربة الجوالة التي يبلغ ارتفاعها 3 أقدام (0.9 متر) بليدار (الكشف عن الضوء وتحديد المدى) وتقنية GPS للتنقل بشكل مستقل. يحمل ECHO مستشعرات تساعد الباحثين على مراقبة أعداد مستعمرة البطريق وتتبع حركة الأفراد وسلوكهم. 

على سبيل المثال ، يقوم هوائي تحديد التردد اللاسلكي (RFID) بمسح علامات RFID الدقيقة التي زرعها باحثو منظمة الصحة العالمية في فراخ البطريق عندما كان الصغار يبلغون من العمر خمسة أشهر تقريبًا. منذ بدء مشروع MARE ، قام الباحثون بوضع علامات على حوالي 300 كتكوت بطريق كل عام ، وفقًا لـ WHOI. بمجرد أن يكون ECHO في نطاق علامة RFID الخاصة بالبطريق - على بعد حوالي 34 بوصة (86 سم) - يمكن للروبوت استرجاع معلومات حول اللياقة العامة وحالة التكاثر ، بالإضافة إلى البيانات الأوقيانوغرافية من وقت وجود البطريق في البحر. تمكن الكاميرا بزاوية 360 درجة العلماء من التعرف على طيور البطريق الفردية التي يواجهها ECHO ، وتكشف بيانات GPS عن مدى انتشار طيور البطريق ونقاط موطنها الساخنة.

ECHO يتسلل على بطريق إمبراطور.

قام الباحثون في منظمة الصحة العالمية بتعديل ECHO من مجموعة أدوات الروبوت Husky التي أنشأتها شركة تصنيع الروبوتات Clearpath Robotics. قال ممثلو شركة Clearpath في بيان إن شركة الروبوتات منحت WHOI مجموعة Husky في عام 2020 . قبل ECHO ، تم جمع بيانات مشروع MARES باستخدام ماسحات RFID المحمولة والملاحظات البشرية. 

يتم إرسال البيانات التي يجمعها ECHO عبر WI-FI إلى مركز أبحاث مرصد البطريق الفردي (SPOT). تقع بالقرب من قاعدة الأبحاث الألمانية في القطب الجنوبي Neumayer Station III ، ويمكن لـ SPOT أيضًا إجراء عمليات مراقبة البطريق ، باستخدام 16 كاميرا عالية الدقة قادرة على تحديد طيور البطريق الفردية داخل المستعمرة ، وفقًا لـ WHOI. 

لا تحتوي طيور البطريق الإمبراطور على مفترسات طبيعية في القارة القطبية الجنوبية ، لذا فهي مواضيع دراسة جيدة للعلماء الذين يتطلعون إلى فهم كيفية تأثر الحيوانات بتقلبات النظام البيئي التي يسببها تغير المناخ .

ومع ذلك ، فإن بقاء الطيور في عالم يزداد احترارًا غير مؤكد. أفادت دراسة نُشرت في عام 2021 في مجلة Global Change Biology أن التدهور السريع لجليد القارة القطبية الجنوبية يمكن أن يتسبب في أن تصبح طيور البطريق الإمبراطور "شبه منقرضة" بحلول عام 2100 - وهذا يعني أنه على الرغم من أنه لا يزال هناك طيور البطريق على قيد الحياة ، فإن الأنواع ككل سيكون محكوما عليه بالانقراض. 

قال دانيال زيتربارت ، العالم المشارك في منظمة الصحة العالمية ، لشبكة سي إن إن : "التنوع البيولوجي في المحيط الجنوبي صغير جدًا ، مقارنة بالمناطق الأكثر اعتدالًا في العالم ، لدرجة أن فقدان أي نوع هناك أمر مدمر" .

يخطط باحثو منظمة الصحة العالمية لتوسيع جهود جمع بيانات ECHO لتشمل سلوكيات طيور البطريق في البحث عن الطعام والتكاثر ، بالإضافة إلى ما يحدث داخل تجمع البطريق - وهو سلوك اجتماعي تتجمع فيه المستعمرة معًا لتظل دافئة وتحافظ على الطاقة. للتسلل إلى تجمع البطريق ، يخطط الباحثون لوضع ECHO داخل نسخة طبق الأصل مطبوعة ثلاثية الأبعاد لكتلة من الجليد. يتم بعد ذلك وضع ECHO وتمويهه الجليدي في مسار تكوين تجمهر ، والذي يحدث عادةً في فصل الشتاء بعد موسم التكاثر ، بينما تقوم الطيور الذكور بتربية بيضها. هذا التمويه سيمكن ECHO من جمع بيانات البطريق بينما الطيور على اتصال وثيق مع بعضها البعض ، وفقًا لـ WHOI.