كيف تساعد حيتان "العلماء" في كشف أسرار تغير المناخ

وصلت إلى هيرمانوس، وهي قرية ساحلية جنوب أفريقية خلابة تبعد ساعة ونصف عن كيب تاون، في حوالي الساعة 11 صباحًا في صباح يوم مشمس من شهر أكتوبر/تشرين الأول. متجاهلاً المطاعم والمعارض الفنية على الطريق الرئيسي وحشود السياح الذين يشاهدون الحيتان اليمنى الجنوبية من مسار الجرف، توجهت مباشرة إلى الميناء لمقابلة إلس فيرمولين، العالمة المولودة في بلجيكا والتي ترأس وحدة الحيتان في معهد أبحاث الثدييات التابع لجامعة بريتوريا.

وهي تنتظر عودة زملائها من آخر طلعة جوية لتعقب الحيتان في موسم 2024. تقول فيرمولين، التي ترتدي فستانًا مطبوعًا بطباعة هندسية جريئة وسترة جينز: "عادةً ما أكون على متن القارب مع الفريق". "لكن كان عليّ أن أوصل أطفالي إلى المدرسة ولم أتمكن من الوصول إلى هنا في وقت مبكر بما فيه الكفاية". المياه بجوار الرصيف الخرساني صافية لدرجة أنني أستطيع رؤية نجم بحر برتقالي عملاق يشق طريقه على طول قاع البحر الصخري.

بينما ننتظر وصول فريق وضع العلامات، تغادر قارب محمّل بالسياح الذين يشاهدون الحيتان الميناء ويعود آخر. تُعد هيرمانوس أرضًا مهمة لولادة الحيتان اليمنى الجنوبية، ومكانًا جيدًا لمشاهدة الحيتان الحدباء وحيتان برايد أيضًا، وتسوق نفسها على أنها "عاصمة مشاهدة الحيتان البرية في العالم". حتى أن لديها "منادي الحيتان" الخاص بها الذي يستخدم بوقًا مصنوعًا من عشب البحر للإعلان عن مشاهدتها.

لم يكن الأمر دائمًا على هذا النحو: في عشرينيات القرن العشرين، كانت ثلاث محطات منفصلة لصيد الحيتان في المنطقة تقتل مئات الحيتان كل عام. وبحلول عام 1937، تم قتل أكثر من 80,000 حوت من الحيتان اليمنى الجنوبية على مستوى العالم وكان هذا النوع يتأرجح على حافة الانقراض. في النصف الثاني من القرن العشرين، تحول التركيز إلى الحفاظ على الحيتان، وعادت الحيتان تدريجياً.

ويعد تعافي الحوت الأيمن الجنوبي - حيث يوجد اليوم ما يقرب من 20,000 فرد اليوم - إحدى قصص النجاح الكبرى في العالم في مجال الحفاظ على البيئة. لم يكن نوعا الحيتان اليمنى في نصف الكرة الشمالي محظوظين بنفس القدر، ويرجع ذلك أساسًا إلى أنهما يعيشان في محيط أكثر ازدحامًا. فقد أحبطت الوفيات الناجمة عن اصطدام السفن وتشابكها في معدات الصيد تعافيها منذ حظر صيد الحيتان، ولا يزال كلا النوعين مهددين بالانقراض بشكل خطير.

وتشدد فيرمولين على أن الحوت الأيمن الجنوبي ليس مضمونًا له نهاية سعيدة: "لا تزال الحيتان في 20 في المائة فقط من أعدادها قبل صيد الحيتان"، كما تقول. "والآن نشهد جميع أنواع الأدلة على أنها تواجه تهديدات جديدة غير مباشرة تتعلق بتغير المناخ."

تعتبر الحيتان، التي تغطي مسافات شاسعة ويمكنها الغوص إلى أعماق بعيدة، مؤشراً للنظام البيئي البحري بأكمله. والمؤشرات ليست جيدة: تُظهر بيانات فيرميولن أن الحيتان أصبحت أرق بكثير مما كانت عليه في السابق، كما أنها لا تتكاثر كثيرًا، وتغيرت فرائسها الرئيسية.

تقول فيرمولين وهي تشير إلى بقعة في الأفق: "هذه هي". بعد حوالي خمس دقائق، تتوقف سفينة الأبحاث القابلة للنفخ التابعة لوحدة الحيتان (Balaena) التي يبلغ طولها ستة أمتار (19.7 قدمًا) بمحاذاة رصيف الميناء للسماح للباحثين بالنزول. وبينما يقوم الربان كريس ويلكنسون بتحميل القارب على مقطورته، تحدثت مع إيمي كينيدي، وهي باحثة محترفة في مجال وسم الحيتان تتمتع بخبرة 20 عاماً من الخبرة والتي سافرت من سياتل في واشنطن لنشر ما مجموعه تسع علامات للوحدة.

تقول كينيدي: "كان الأمر صعباً للغاية اليوم". بسبب الأمواج الكبيرة في البحر، لم تتمكن من نشر علامة واحدة فقط. وفي اليوم السابق لزيارة الجزيرة، تمكنت من نشر ست علامات. كينيدي وبندقيتها المعدلة لرمي الخيوط التي تستخدمها عادةً السفن الكبيرة لرمي الحبال على الشاطئ: ففي هذا العام فقط قامت بوسم الحيتان في جورجيا الجنوبية (في أنتاركتيكا) والبحر الأبيض المتوسط وتنزانيا وموريشيوس.

وتقول: "أصعب جزء هو معرفة متى يجب عدم إطلاق النار"، موضحةً أن لديها منطقة مستهدفة "بحجم مكتب" لتصويبها - وأنها والحوت في حركة مستمرة. "لم أعد أخطئ التصويب. ولكنني أعتبر أن التسديدة الخاطئة تعتبر خطأ. كلما كانت تسديدتك أفضل، كلما كانت البيانات التي ينقلها الحوت أفضل." وأفضل مكان هو خلف اللفافة السمينة على مؤخرة رأس الحوت حيث يمكن أن تستقر العلامة. "لا تنقل العلامة البيانات إلا عندما تكون خارج الماء، لذا فأنت تريدها أن تكون عالية جدًا على جسم الحوت." وحقيقة أن تكلفة كل علامة تبلغ 4,000 دولار تزيد من الضغط.

وتقول وهي تحتسي رشفة من علبة صودا: "إن وضع الوسم هو شعور رائع". "بغض النظر عن عدد العلامات التي تنشرها، فإن الأمر لا يصبح قديمًا أبدًا."

منذ عام 1969: البيانات القديمة تلتقي بالأساليب الجديدة

إن وحدة الحيتان هي من بنات أفكار بيتر بيست، الذي بدأ مسحًا جويًا سنويًا للحيتان لصالح إدارة مصايد الأسماك في جنوب أفريقيا منذ عام 1969. في عام 1979، تطور بيست من مجرد إحصاء عدد الحيتان التي شاهدها، إلى تصويرها واستخدام أنماطها الفريدة من نوعها (سماكة الجلد) للتعرف على الحيتان الفردية. عندما قررت الحكومة أنها لم تعد ترغب في مراقبة الحيتان، في عام 1985، أقنع بيست جامعة بريتوريا بافتتاح وحدة الحيتان حتى يتمكن من مواصلة أبحاثه.

وقد أنتج مسح تحديد الهوية بالصور، الذي كان يُستكمل كل عام منذ عام 1979، واحدة من أكثر مجموعات البيانات شمولاً في العالم للثدييات البحرية. يريني فيرميولن بفخر الصناديق فوق الصناديق التي تحتوي على صور بيست وملاحظاته المكتوبة بخط اليد. وقد أكمل هذا المسح كل عام لمدة 33 عامًا، قبل أن ينقل المسؤولية لفترة وجيزة إلى خليفته كين فيندلاي، وهو خبير رائد آخر في مجال الحيتان.

في عام 2017، وصلت فيرمولين من أستراليا لتولي المسؤولية: تقول: "إنه الحدث الأبرز في سنتي". "أشعر وكأنني "جي آي جين" أتدلى من مروحية مع أروع المناظر لهذه الحيوانات الضخمة!"

لا تزال البيانات المستقاة من المسح الجوي لا تقدر بثمن، خاصةً لأنها تعود إلى زمن بعيد. لكن استخدام التكنولوجيا الحديثة يتيح لنا الحصول على رؤى أعمق حول عمالقة الأعماق هذه. فقد أتاحت بيانات التتبع بالأقمار الصناعية التي ترسلها الحيتان الموسومة باستخدام علامات سبوت العادية لفيرمولين وزملائها معرفة أن تغير المناخ يجبر الحيتان على تغيير عاداتها الغذائية وأنماط تكاثرها.

تقول فيرمولين: "إنها تتكيف مع سلوكها وتضع خطة". "لكن هناك انخفاض بنسبة 23 في المائة في وزن الجسم منذ الثمانينيات. وهي لا تنجب إلا كل 4-5 سنوات، بدلاً من كل ثلاث سنوات." تقول فيرمولين إنه على الرغم من أن أعدادها لا تزال في تزايد، إلا أن معدل الزيادة آخذ في التباطؤ - وهذا سبب رئيسي للقلق.

"تتمتع الحيتان اليمنى بعملية أيض أبطأ بكثير من أنواع مثل الحيتان الحدباء وحيتان برايد. كل شيء أبطأ، فهي تعيش لفترة أطول، وهي ليست جيدة في التكيف وبسبب كل هذا، فهي أسرع بكثير في إخبارك بوجود خطأ ما. لهذا السبب نسميها الحراس."

الحيتان كمواطنين علماء

بالإضافة إلى 26 علامة SPOT التي نشرها كينيدي منذ عام 2021، نشرت وحدة الحيتان أيضًا 13 علامة CTD (عمق درجة حرارة التوصيل) في عامي 2023 و2024 - مما يجعلها في طليعة أبحاث الحيتان العالمية. بينما تقيس علامات SPOT القياسية الموقع فقط، فإن علامات CTD تحول الحيتان إلى علماء مواطنين من خلال إعادة البيانات حول ملوحة المياه - وهي النتيجة العملية لقراءات التوصيل - ودرجة الحرارة على أعماق مختلفة أثناء الغوص.

وفي حين تم استخدام علامات CTD على نطاق واسع على الحيوانات الصغيرة مثل الفقمات والسلاحف، إلا أن استخدامها على الحيتان - التي تسافر لمسافة أبعد وتغوص أعمق بكثير من الكائنات الأخرى - أثبت بالفعل أنه سيغير قواعد اللعبة.

فحتى وقت قريب، على سبيل المثال، لم يكن أحد يعرف مدى عمق غوص هذه الحيوانات. لكننا نعلم الآن أنها تستطيع الوصول إلى أعماق لا تقل عن 460 مترًا (1,509 أقدام). كما تسافر الحيتان أيضاً لمسافة أبعد مما كنا نتصور: فقد قطع أحدها أكثر من 15,000 كيلومتر (9,321 ميلاً) في عام واحد.

حقائق مثيرة للاهتمام بالتأكيد. ومع ذلك، فإن قيمتها تمتد إلى ما هو أبعد من مجرد علف لعبة التوافه.

فقد قدم للتو طالب الدكتوراه ماثيو جيرميشويزن - الذي شارك في الإشراف عليه كل من فيرمولين وعالم المحيطات بجامعة كيب تاون مارسيلو فيشي - أطروحة استخدم فيها البيانات التي جمعها مساعدي البحث هؤلاء الذين يبلغ وزنهم 23 طنًا في محاولة لتحديد سبب تغيير أنماط تغذية الحيتان وتناقص وزنهم وتناقص عدد مرات الولادة.

ويقول: "يبدو أن الأمر كله مرتبط بـ التحول الكبير في ظروف الجليد البحري في السنوات الـ 15 الماضية"، موضحًا أن منطقة الجليد الهامشي (حيث يلتقي المحيط المفتوح مع الجليد المتراكم) أصبحت أقل استقرارًا بكثير. "هذه المنطقة هي موطن تغذية حيوي لسمك الكريل في أنتاركتيكا، وهي الفريسة الرئيسية لهذه الأسماك في الجنوب."

ولفهم كيفية تأثير هذه التغييرات على الحيتان، يحاول العلماء معرفة المزيد عن الأماكن التي تتغذى فيها الحيتان والظروف البيئية التي تولد مناطق تغذية مناسبة.

تاريخياً، كان يتم الحصول على معلومات عن موائل تغذية الحيتان في عرض البحر من بيانات صيد الحيتان، حيث كان صيادو الحيتان يسجلون مواقع صيدهم. ومنذ ثمانينيات وتسعينيات القرن العشرين، استخدم العلماء عينات من الجلد للحصول على فهم غامض لما تتغذى عليه الحيتان. يقول جيرميشويزن: "عندما تتغذى الحيتان على الطعام، يطور جلدها توقيعًا تختلف نسبة النيتروجين إلى الكربون وفقًا لنظامها الغذائي والذي يستخدم لإعطاء تقدير تقريبي للمكان الذي كانت تتغذى فيه خلال الأشهر الثلاثة السابقة أو نحو ذلك". ومن خلال مقارنة البصمات النظائرية من سنوات مختلفة، يمكن للعلماء فهم كيفية تغير سلوكها الغذائي.

وعلى مدى السنوات العشرين الماضية، سمحت التقنيات الجديدة للعلماء بتتبع الحيتان في الوقت الفعلي تقريباً أثناء هجرتها. وأحدث هذه التقنيات هي علامات التصوير المقطعي المقطعي المحوسب (CTD)، والتي أثبتت فائدتها بشكل خاص في مساعدة جيرميشويزن على فهم الظروف البيئية التي تتغذى فيها الحيتان. ويشرح ذلك قائلاً: "في كل مرة يغوص فيها الحوت إلى الأسفل، يجمع بيانات درجة الحرارة والملوحة". وقد ساعده ذلك في وصف مناطق بحثها عن الطعام بناءً على الخصائص البيئية.

"ويوضح قائلاً: "للحيتان اليمنى الجنوبية فريستان رئيسيتان: الكريل في القطب الجنوبي، الذي يعيش في أقصى الجنوب في منطقة الجليد البحري الموسمي، ومجدافيات الأرجل التي تعيش في أقصى الشمال في التيار القطبي الجنوبي (ACC). هذا النظام الحالي هو واحد من أسرع وأكبر التيارات في العالم، مدفوعًا برياح قوية مستمرة تعرف باسم "هدير الأربعينات". يقول جيرميشويزن: "إن الانخفاض في الجليد البحري في المناطق المهمة للكريل في القطب الجنوبي يعني أن الحيتان تقضي وقتاً أطول في التغذية في التيار القطبي الجنوبي على مجدافيات الأرجل".

عندما تتغذى الحيتان على مجدافيات الأرجل في هذه المناطق الواقعة في خطوط العرض الوسطى، وجد جيرميشويزن أن الحيتان تفضل جبهات المحيط، حيث تلتقي المياه الأكثر دفئاً وملوحة بالمياه الأكثر برودة وعذوبة. ويقول: "كانت الحيتان تستهدف نطاقًا ضيقًا جدًا من درجات الحرارة حوالي 12 درجة مئوية؛ 54 درجة فهرنهايت والملوحة". عندما تتغذى الحيتان على الكريل في مياه القطب الجنوبي، تستطيع الحيتان بسهولة تحمل درجات حرارة المياه دون الصفر.

لا تحدث هذه الجبهات بشكل منتظم في جميع أنحاء منطقة القطب الجنوبي المتجمد الشمالي، وقد تحولت جنوبًا لمسافة 80 كم (50 ميلًا) خلال العشرين عامًا الماضية. يقول جيرميشويزن: "نحن نعلم الآن أن هذه الجبهات مهمة". "وهذا أمر مفيد للغاية عند توقع الظروف في المستقبل باستخدام نماذج التغير المناخي."

ويضيف: "تخبرنا الحيتان بأشياء لم نكن نعرفها عن البيئة". "نحن نعرف الآن ما الذي تبحث عنه الحيتان." والأمر متروك للعلماء والمشرعين وغيرهم من الجهات الفاعلة الأخرى لاستخدام هذه المعلومات لاتخاذ قرارات تزيد من فرص النجاة من عصر الأنثروبوسين - وهي الحقبة التي تلت الثورة الصناعية، والتي بدأت البشرية خلالها بالتأثير بشكل كبير على البيئة الطبيعية.

عالم جديد شجاع

لم يشك أي من الخبراء الذين تحدثت إليهم الجزيرة في ضخامة المهمة التي تنتظرنا. لكنهم جميعًا كانوا مقتنعين بنفس القدر بأن التكنولوجيا توفر أفضل فرصة لتحقيق ذلك.

وكما هو الحال بالنسبة لمعظم العلماء، فإن التمويل والقدرة هما أكبر تحديين يواجهان فيرميولين وفريقها. ومن شأن التقدم التكنولوجي أن يجعل التعامل معهما أسهل قليلاً.

تقول فيرمولين: "تتحسن العلامات وتصبح أرخص كل عام". "تخيل ما يمكننا فعله بعلامات CTD التي تستمر لمدة عام. أو إذا تمكنا من نشر ضعف عدد العلامات في كل موسم."

لكن العلامات ليست الطريقة الوحيدة التي يمكن أن تساعد بها التكنولوجيا الحيتان، كما يقول فيرمولين. فقد بدأ العلماء في تدريب أدوات التعلم الآلي للذكاء الاصطناعي للتعرف على الحيتان الفردية على صور الأقمار الصناعية - وقد أظهرت بالفعل معدل نجاح ملحوظ - حتى عندما تكون الصور محجوبة جزئياً بسبب الغطاء السحابي.

كما أن فيرمولين متحمسة أيضًا لتسخير قوة الذكاء الاصطناعي لإنشاء فهرس رقمي لجميع الحيتان اليمنى الجنوبية في العالم. تقول فيرمولين إن آخر مرة تمت فيها مطابقة كتالوجات الأرجنتين وجنوب أفريقيا كانت في التسعينيات. "سيستغرق الأمر من الإنسان ستة أشهر من العمل الجاد لفرز كل شيء، ولكن يمكن للذكاء الاصطناعي القيام بذلك في ثوانٍ."

وتضيف قائلة: "إن وجود كتالوج رقمي واحد سيغير قواعد اللعبة" - يمكن لأي شخص يلتقط صورة لحوت أيمن أن يرفع صورة ويحصل على مطابقة فورية. وتضيف بحماس: "يرى السياح من هيرمانوس إلى القارة القطبية الجنوبية الكثير من الحيتان". "وجميعهم لديهم كاميرات وطائرات بدون طيار."

وهذا ليس مجرد أضغاث أحلام. فقد أحدث تطبيق يسمى Happy Whale بالفعل ثورة في فهم العلماء للحيتان الحدباء باستخدام الصور التي تم تحميلها من قبل أفراد من الجمهور لملء الفجوات حول سلوك الحيتان. كل ما هو مطلوب لصنع واحدة للحيتان اليمنى الجنوبية هو خوارزمية جديدة وحوالي 60,000 دولار. يقول فيرمولين: "لقد جمعت بالفعل 30 ألف دولار". "وآمل أن أحصل على الباقي من خلال مزيج من التمويل الجماعي والمنح."

إن الحصول على هذه الأشياء بشكل صحيح لن يكون مجرد "تغيير قواعد اللعبة" بالنسبة للحيتان اليمنى الجنوبية. بل سيساعد العلماء أيضًا على فهم تأثير تغير المناخ على النظم البيئية بأكملها. كما سيقدم إجابات حول كيفية تأثير تغير المناخ بشكل مختلف في أماكن مختلفة.

تقول فيرمولين: "إن أداء الحيتان في نيوزيلندا أفضل من المجموعات الأخرى". "لا تتأثر القارة القطبية الجنوبية بالتساوي بتغير المناخ. وتساعدنا الحيتان اليمنى على فهم سبب ذلك وكيف يبدو الأمر."