عالم الفضاء: عمل جماعي مُبتكر بين أمواج البحار والأقمار الصناعية

بوب بروين هو مخترع تقنية جديدة في علم المحيطات عبر الأقمار الصناعية من خلال ركوب الأمواج. فكرته بسيطة: قياس درجة حرارة الماء باستخدام جهاز مثبت على لوح التزلج على الأمواج ومقارنتها ببيانات القمر الصناعي الأوروبي سينتينيل 3 . وهذا يمكن أن يكون مفيدا للغاية.

"في هذه المنطقة الساحلية، هناك نقص في الملاحظات لدرجة أننا غير متأكدين من دقة بيانات الأقمار الصناعية"، يقول بوب بروين، المختبر البحري في بليموث.

عدم وجود قراءات مباشرة في الماء يُعقد مهمة فهم قياسات الأقمار الصناعية على امتداد المنطقة الساحلية.

ويريد بوب حل هذه المشكلة بفضل جهاز يسمى سمارت فن. "هذا ال SmartFin له حجم ووزن زعنفة لوح التزلج العادي، لكنه يحتوي على جهاز استشعار درجة الحرارة، وجهاز نظام التموضع العالمي، ومقياس التسارع لقياس الحركة، ولديه قدرات البلوتوث لنقل المعلومات المتعلقة بدرجة الحرارة والحركة، من الزعنفة إلى هاتفك المحمول."

في كل مرة يركب فيها الأمواج، تسجل الزعانف درجة حرارة الماء. إنها طريقة جديدة لمراقبة الساحل، وهو مكان مهم لكثير من أشكال الحياة، وحساس بالتغير المناخي.

"إنها منطقة حيوية في بحارنا، فهي تحتوي على مستويات عالية جدًا من التنوع البيئي البحري، والإنتاجية البحرية، وهي أرضُ لتكاثر العديد من أنواع الأسماك المهمة اقتصاديًا. وهي أرضية البحث عن الفقاريات البحرية كالطيور البحرية والغلموت"، يضيف بوب بروين، المختبر البحري في بليموث.

الجمع بين بيانات الأقمار الصناعية وتدابير أخرى

في الوقت نفسه، على بعد 800 كيلومتر فوق سطح البحر هناك عيون جديدة في الفضاء. هذا الشهر، ينضم القمر الصناعي سينتينيل-3B الأوروبي إلى المركبة الفضائية الشقيقة سينتينيل -3A في المدار.

كلاهما يقيسان درجة حرارة سطح الماء ولون سطح المحيط. في البداية، سيُبعدان 30 ثانية عن بعضهما للتأكد من أنهما يعملان بشكل جيد: "سبب تحليقهما الواحد قرب الآخر في البداية هو لأننا نريد دراسة القياسات التي حصلنا عليها من القمر الصناعي سنتنيل- 3A الذي تم التحقق منها بالفعل من خلال القياسات التي سنحصل عليها من التوأم سنتنيل- 3B. بذلك سيكون لدينا في المدارقمران صناعيين سيوفران لنا معلومات جودة مقارنتها متساوية، لكن في كثير من الأحيان، أكثر مما يمكن أن يقوم به قمر صناعي واحد فقط"، يقول غيدو ليفريني، كوبرنيكوس، وكالة الفضاء الأوروبية.

الدقة والتردد هذا هو ما يهم العلماء في معهد البحوث الفرنسية لاستغلال البحار والذين يدرسون الطحالب في مياه نورماندي.

كل أسبوعين يُقاس مستوى درجة الحرارة والملوحة ومستوى الأكسجين في المياه قبالة الساحل مباشرة ويتم جمعها مع بيانات سينتينيل-3.

"هناك العديد من المعالم اللااحيائية التي يتم قياسها، لذا سيتم استخدامها لارتباطها بتكاثر الطحالب، أي نمو الطحالب الدقيقة، اننا نحاول مراقبة هذه الطحالب من القمر الصناعي حيث توجد تغطية مكانية وزمنية أكبر بكثير. انها مجتمعات بيولوجية، لذا يجب إجراء التحليلات في أقرب وقت ممكن، أي بمجرد أن نأخذها من البحر، نأتي على الفور إلى المختبر لتحليلها "، تقول تانيا هيرنانديز فاريناس، باحثة في معهد البحوث الفرنسية لاستغلال البحار.

البيانات الفضائية والقياسات البحرية معاً لدراسة الطحالب

تعمل تانيا في مشروع جديد يسمى سنتنيل -3 Eurohab لدراسة تكاثر الطحالب الضارة، السامة للأسماك وحتى البشر. هذا يعني استخدام البيانات الفضائية والقياسات البحرية معًا: "سيلتقط القمر الصناعي بشكل عام، كل إنتاج العوالق النباتية. مع البيانات في الموقع، سنتمكن من الذهاب إلى أبعد من هذا ونفسر الأنواع التي تم التقاطها بواسطة القمر الصناعي لنرى أيضا ما إذا كانت هناك بعض الأنواع السامة "، تقول تانيا هيرنانديز فاريناس، باحثة في معهد البحوث الفرنسية لاستغلال البحار.

المزيد عن المشروع

لقد رصد الفريق توجهاً مهماً، فقد انخفضت كثافة زهور العوالق النباتية انخفاضاً ملحوظاً في العقدين الماضيين في القناة الإنجليزية.

"عالجنا كل ما يسمى ببيانات مستشعر" لون الماء "من وكالة ناسا ووكالة الفضاء الأوروبية لمدة 20 عامًا لتتبع تطور كمية العوالق النباتية على أساس يومي. الآن، لاحظنا على القناة الإنكليزية وخليج بسكاي في المياه الساحلية. لاحظنا انخفاض نسبي في كمية الطحالب، خاصة في أشهر الصيف "، يقول فرنسيس غوهين، باحث في معهد البحوث الفرنسية لاستغلال البحار.

عودة إلى المختبر البحري في بليموث ، بوب يتحقق من معايرة SmartFin ، وهي تقنية يرغب أن تُستخدم في جميع أنحاء أوروبا لمراقبة البحار وتتبع اتجاهات تغير المناخ.

"الحلم هو وجود راكبي الأمواج، وليس هذا فقط، بل وأيضاً عشاق رياضات مائية أخرى، كالقوارب الصغيرة، والتزلج على الماء، بالاضافة لغواصين يذهبون إلى المحيط ويعودون منه بانتظام للمتعة، وهم مجهزون بهذه الأنواع من التكنولوجيا. لقياس مكونات مهمة كدرجة الحرارة التي يمكننا استخدامها لتحسين مجموعات بيانات الأقمار الصناعية"، يقول المختبر البحري في بليموث.

القدرة على تحقيق هذا الحلم موجودة، في المملكة المتحدة تشير التقديرات إلى أن 40 مليون قياس من قياسات درجة حرارة سطح البحر الساحلية يمكن أن تؤخذ من قبل راكبي الأمواج، سنوياً.