روبوت قنديل البحر لحماية الشعاب المرجانية المهددة بالانقراض

كشف علماء بريطانيون عن روبوت مستوحى من شكل قنديل البحر وحركاته الدقيقة تحت الماء، مما يسمح له باستكشاف الشعاب المرجانية المهددة بالانقراض والسيطرة العلمية على البيئة تحت أسطح المياة.

وفقًا لبحث أجرته فرق في جامعتي ساوثهامبتون وإدنبره ونشر في مجلة "Science Robotics"، فإن الروبوت الصغير يحاكي أكثر سباحين الطبيعة كفاءة - Aurelia aurita jellyfish والذي يشار إليه غالبًا باسم قنديل البحر الشائع.

قال فرانشيسكو جيورجيو سيرشي من جامعة إدنبرة إن الخبراء قرروا استغلال جوانب الكائنات الحية مثل الحبار وقنديل البحر والأخطبوط من أجل أداة جديدة للتنقيب تحت الماء.

وقال: "إنها فريدة من نوعها من حيث أن افتقارها إلى الهيكل العظمي الداعم لا يمنعها من إنجاز مآثر رائعة في السباحة".

تم إنشاء الروبوت الذي يتكون من رأس مطاطي وثمانية مخالب بواسطة طابعة ثلاثية الأبعاد ويستخدم نفاثات مائية صغيرة ولكنها قوية لدفع نفسه على أساس نظام الرنين.

روبوت

قال الباحثون إن الروبوت هو "أول غاطسة تظهر فوائد استخدام الرنين" ويرتكز نظام الدفع الذاتي على مكبس يضرب عند تقاطع الرأس والمخالب.

عندما يضرب المكبس بالتردد المثالي الذي يطلق الرنين الطبيعي للمكونات يكون الروبوت قادرًا على توليد نفثات كبيرة من الماء مع القليل جدًا من الطاقة.

وبسبب هذه التقنية يستطيع روبوت قنديل البحر دفع نفسه بطريقة "أكثر كفاءة بعشرة إلى 50 مرة من المركبات الصغيرة التقليدية التي تعمل تحت الماء التي تعمل بالمراوح".

وقال البيان: "هذه الكفاءة المتزايدة إلى جانب الفوائد الإضافية للجزء الخارجي الناعم والمرن للروبوت، ستجعله مثاليًا للعمل بالقرب من البيئات الحساسة مثل الشعاب المرجانية والمواقع الأثرية أو حتى في المياه المزدحمة بالسباحين".

بسبب هذه الصفات يمكن للروبوت أن يحل محل الغواصين في مهام حساسة للغاية بالنسبة للمركبات تحت الماء مثل استخدام المواد التصالحية على الشعاب المرجانية التالفة.

بينما تم اختبار التكنولوجيا الجديدة في خزانات لم يتم استخدامها بعد في ظروف حقيقية في المحيط وتريد جامعة ساوثهامبتون استخدام هذا المفهوم لتجميع "مركبة تحت الماء قابلة للمناورة ومستقلة بشكل كامل قادرة على استشعار بيئتها والتنقل فيها".

الشعاب المرجانية

هي نظام بيئي تحت الماء يتميز ببناء الشعاب المرجانية. تتكون الشعاب المرجانية من مستعمرات من البوليبات المرجانية التي تجمعها كربونات الكالسيوم. تُبنى معظم الشعاب المرجانية من الشعاب المرجانية الصخرية التي تتجمع سلائلها في مجموعات.

ينتمي المرجان إلى فئة Anthozoa في شعبة الحيوانات Cnidaria والتي تشمل شقائق النعمان البحرية وقنديل البحر. على عكس شقائق النعمان البحرية ، تفرز الشعاب المرجانية هياكل خارجية صلبة من الكربونات التي تدعم وتحمي المرجان. تنمو معظم الشعاب المرجانية بشكل أفضل في المياه الدافئة ، الضحلة ، الصافية ، المشمسة والهياج. ظهرت الشعاب المرجانية لأول مرة منذ 485 مليون سنة، في فجر الأوردوفيشي المبكر مما أدى إلى إزاحة الشعاب الميكروبية والإسفنجية في الكمبري.

أسرار البحار

تشكل الشعاب المرجانية الضحلة بعضًا من أكثر النظم البيئية تنوعًا على الأرض تشغل أقل من 0.1٪ من مساحة المحيطات في العالم، أي حوالي نصف مساحة فرنسا ومع ذلك فهي توفر موطنًا لما لا يقل عن 25٪ من جميع الأنواع البحرية بما في ذلك الأسماك والرخويات والديدان والقشريات وشوكيات الجلد والإسفنج والسترات وغيرها من الكائنات المجوفة.

تزدهر الشعاب المرجانية في مياه المحيط التي توفر القليل من العناصر الغذائية، توجد بشكل شائع في الأعماق الضحلة في المياه الاستوائية ولكن توجد الشعاب المرجانية في المياه العميقة والماء البارد على نطاقات أصغر في مناطق أخرى.

تقدم الشعاب المرجانية خدمات النظام البيئي للسياحة ومصايد الأسماك وحماية الشواطئ. تقدر القيمة الاقتصادية العالمية السنوية للشعاب المرجانية ما بين 30-375 مليار دولار أمريكي و 9.9 تريليون دولار أمريكي.

الشعاب المرجانية هشة ويرجع ذلك جزئيًا إلى أنها حساسة لظروف المياه. إنهم معرضون للتهديد من العناصر الغذائية الزائدة (النيتروجين والفوسفور) ، وارتفاع درجات الحرارة ، وتحمض المحيطات والصيد الجائر على سبيل المثال من الصيد بالتفجير وصيد السيانيد والصيد بالرمح، واستخدام الواقي من الشمس وممارسات استخدام الأراضي الضارة ، بما في ذلك الجريان السطحي والتسربات على سبيل المثال ، من آبار الحقن والبواليع.