البعثة القطبية الصينية تستخدم الذكاء الاصطناعي والحمض النووي البيئي

نفذت الصين بعثتها العلمية الخامسة عشرة إلى المحيط المتجمد الشمالي، وهي الأضخم حتى الآن، مستخدمة الذكاء الاصطناعي وتقنيات الحمض النووي البيئي (eDNA) لفهم أعمق للترابط القاعي والتنوع الحيوي وآليات تكوّن ما يعرف بـ “الثلج البحري”. استمرت المهمة ٨٣ يومًا ونُظّمت من قبل وزارة الموارد الطبيعية، بمشاركة أربع سفن من بينها كاسحة الجليد شيويلونغ-٢ (Xuelong 2) والغواصة المأهولة جياولونغ (Jiaolong)، ووصلت إلى أقصى الشمال عند خط عرض ٧٧٫٥ درجة، مما سد فجوة في الأرصاد عالية العرض وعزز قدرات الصين على التنبؤ بالبيئة البحرية. استخدم الباحثون الذكاء الاصطناعي للتعرف الفوري على الأنواع من خلال لقطات الكاميرات المثبتة على الغواصات والطائرات المسيّرة، إلى جانب تحليل الحمض النووي البيئي لعَيّنات من مياه البحر والرواسب والصخور. أتاحت هذه المقاربة المزدوجة التحقق المتقاطع من اكتشاف الأنواع وكشف الكائنات التي قد تفلت من المراقبة المباشرة. مكّنت الخوارزميات الذكية من التعرف السريع على الكائنات المصوّرة بواسطة الغواصة جياولونغ، فيما أكد تحليل الحمض النووي وجود تلك الأنواع وكشف تنوعًا إضافيًا على المستوى المجهري. وجمعت البعثة ١٨٣ عينة بيولوجية تغطي ١٢ فئة رئيسية تشمل: قواقع البحر، وشقائق النعمان، ونجمات البحر الهشة، والبراغيث البحرية، وعناكب البحر، إضافة إلى عينات من الصخور والرواسب والمياه. وأظهرت التحليلات تباينًا كبيرًا في كثافة الكائنات وحجمها وتوزيعها على امتداد مسافات تتراوح من عشرات إلى مئات الكيلومترات. كما كشفت مقارنة بين المجتمعات القاعية على سلسلة جبال الإمبراطور البحرية ونظيراتها في سلسلة ماغلان عن وجود ٦٤ مجموعة قاعية تتشارك بنسبة تشابه تبلغ نحو ٨٥٪، ما يشير إلى ترابط بيئي محتمل بين النظم القاعية في المحيط الهادئ. وساهمت البعثة أيضًا في فهم آليات تكوّن الثلج البحري واستجابات النظم البيئية عند حافة الجليد لتراجع الغطاء الجليدي، مما يعزز الأساس العلمي لدراسة نقل الكربون وتغير النظم البيئية في المناطق القطبية المتأثرة بالاحترار العالمي. ووصف قادة البعثة الدمج بين الذكاء الاصطناعي والحمض النووي البيئي بأنه اختراق منهجي يضاعف الاستفادة من الوقت المحدود في الميدان، ويُحسّن الكشف عن الكائنات الدقيقة والمخفية، ويقلل الاعتماد على الرصد البصري المباشر في البيئات النائية. وأكدوا أن هذا النهج الجديد يرفع دقة البيانات المتعلقة بالتغيرات السريعة في القطب الشمالي ويمكن أن يشكل نموذجًا عالميًا للأبحاث القطبية المستقبلية، مما يدعم قدرة المجتمع العلمي على الاستجابة بفعالية لتغير المناخ العالمي.