تكنولوجيا متقدمة لمواجهة تلوث المحيطات

التقنيات النووية في مكافحة تلوث المحيطات

تعتبر التكنولوجيا النووية من أبرز الوسائل الفعالة في مكافحة التلوث البلاستيكي في المحيطات، وتُعرف هذه الاستراتيجية بـ”التكنولوجيا النووية لمراقبة التلوث البلاستيكي” (بالإنجليزية: Nuclear Technology for Controlling Plastic Pollution) واختصارها (NUTEC Plastics).

تستند هذه التقنية إلى نهجين رئيسيين لمعالجة تلوث مياه المحيطات البلاستيكي، كما يلي:

رصد التلوث البحري

توفر هذه التكنولوجيا تقييمًا دقيقًا لمستوى التلوث البحري بالمواد البلاستيكية الدقيقة، حيث تقوم بتعقب وقياس حركة الجسيمات البلاستيكية الدقيقة وتأثيرها على الحياة البحرية. ومن خلال هذه البيانات، يمكن وضع سيناريوهات للمخاطر المحتملة الناتجة عن التلوث واتخاذ التدابير اللازمة لمكافحتها.

إعادة التدوير بالإشعاع

تستخدم هذه الطريقة أشعة غاما وأشعة الحزم الإلكترونية كوسائل مكملة لمناهج التدوير التقليدية. تساعد التكنولوجيا النووية في تعديل خصائص بعض المواد البلاستيكية لتصبح قابلة لإعادة الاستخدام، ويمكن أن تعمل كداعم للأساليب التقليدية في إعادة تدوير البلاستيك عن طريق:

• فرز الملوثات البلاستيكية وفقًا لنوع البوليمر.
• تحلل البوليمرات البلاستيكية إلى مكوناتها الأساسية لاستخدامها كمواد خام.
• تعديل البلاستيك ليصبح قابلاً للدمج مع مواد أخرى لخلق مواد أكثر قوة.
• استخدام التحليل الإشعاعي لتحويل البلاستيك إلى وقود ومواد أولية.

تقنية تتبع تسرب النفط في المحيطات

يُعتبر تسرب النفط من أخطر المهددات لتلوث المحيطات، وقد وقعت عديد من الحوادث التي أدت إلى ارتفاع مستويات التلوث إلى درجات خطيرة، من ضمنها حادث تسرب النفط في الخليج المكسيكي عام 2010، الذي يُعتبر أحد أسوأ الحوادث في التاريخ.

استجابةً لهذه الحادثة، طوّرت شركة أدفيسيان تقنية حديثة لتتبع تسرب النفط على سطح المياه، والتي أُطلق عليها اسم “عوامات تتبع تسرب النفط” (Oil Spill Tracking Buoys) ورمزها (OSTBs)، والتي تم تطويرها لأول مرة في أوائل السبعينيات.

تُنشر هذه العوامات بكثافة في موقع التسرب، وتتحرك تبعًا لتيارات المياه، مما يتيح تحديد مواقع تسرب النفط واتجاه انتشاره. كل عوامة مرتبطة بنظام تحديد المواقع، مما يتيح مراقبتها عبر الأقمار الصناعية وتحديد مستويات التلوث ومن ثم الوصول بسرعة إلى مواقع التلوث لتنظيفها.

تقنيات حماية المحيطات من التلوث البلاستيكي

تُعَد مشكلة تلوث المحيطات بالمؤثرات البلاستيكية من أكثر القضايا المقلقة، نظرًا للتأثيرات السلبية على صحة النظام البيئي البحري. تؤدي هذه الملوثات إلى تهديد صحة الكائنات البحرية وتؤثر سلبًا على جودتها كمصدر غذائي للإنسان، وتساهم في التغيرات المناخية التي يشهدها كوكبنا.

ينتهي المطاف سنويًا بنحو 8 ملايين طن من البلاستيك إلى المحيطات، ما يمثل حوالي 80% من النفايات البحرية. لذلك، يتطلب الأمر الاستعانة بتقنيات حديثة للحد من آثار هذا التلوث، والتي يمكن تصنيفها إلى فئتين:

• تقنيات وقائية

تستند هذه التقنيات إلى منع دخول المواد البلاستيكية إلى المحيطات.

• تقنيات علاجية

تركز هذه التقنيات على جمع أكبر كمية ممكنة من المواد البلاستيكية التي وصلت إلى المحيطات، مع وجود تقنيات خاصة لجمع البلاستيك الكبير وأخرى لجمع البلاستيك الصغير وتنظيف المياه منها.

تقنيات وقائية

من أبرز التقنيات الوقائية التي تُستخدم لحماية المحيطات من التلوث:

• فاصل القمامة على خط الصرف (بالإنجليزية: In-line Litter Separator)

تُركب مصيدة مع نظام الصرف في مجاري الأنهار لتنقيتها من المواد البلاستيكية التي تنتج عن العواصف، مما يمنع وصولها إلى المحيطات.

• مصيدة للعواصف لجمع النفايات (بالإنجليزية: Stormtrap Trashtrap)

تعتمد هذه التقنية على شبكة مائية تلتقط القمامة والمواد البلاستيكية العائمة من مياه الأمطار ومياه الصرف الصحي، وبذلك تمنع دخولها إلى المحيطات.

• كرات كورا (بالإنجليزية: Cora Ball)

كرات صغيرة تُضاف إلى آلات الغسيل لالتقاط الألياف البلاستيكية الدقيقة، مما يمنع دخولها إلى نظام الصرف الصحي. وهنالك تقنيات مشابهة تستخدم كرات أو مواد معينة في آلات الغسيل لهذا الغرض.

تقنيات علاجية

تشمل أهم التقنيات العلاجية لحماية المحيطات من التلوث:

• وحدة مائية عائمة

تُعرف باللغة الإنجليزية ب”Holy Turtle”، وهي عبارة عن وحدة عائمة بطول 305 متر تُستخدم لجمع النفايات البلاستيكية أثناء دورتها بمرافقة سفينتين.

• روبوت قنديل البحر

روبوت يتم التحكم فيه عن بعد لالتقاط النفايات البلاستيكية الكبيرة في المسطحات المائية.

• تحديد مواقع المواد البلاستيكية الدقيقة

تستخدم آلة مائية تعمل عن بعد، تعتمد على الأشعة تحت الحمراء للكشف عن المواد البلاستيكية الدقيقة وتحديد مواقعها للمعالجة.

تقنيات حماية البيئة البيولوجية في المحيطات

مجسات لمزارع الأسماك

تتضمن الأبحاث الحالية تطوير مجسات مائية في المحيطات لمراقبة تجمعات الأسماك، مما يوفر بيانات دقيقة حول بيئتها ويتم تحليل هذه البيانات لتحسين ظروف حياتها وتنظيم تغذيتها، بالإضافة إلى حمايتها من التلوث والأمراض.

تقنية تتبع الجليد

تساهم تقنيات متابعة الجبال الجليدية في حماية ناقلات النفط من الاصطدام بالكتل الجليدية، حيث توفر إنذارًا مبكرًا عند الاقتراب من هذه الكتل، مما يقلل من احتمالات الحوادث والتلوث البيئي الناتج عنها.

كاميرات الذكاء الاصطناعي

تُستخدم كاميرات مزودة بتقنيات الذكاء الاصطناعي وتوفر رؤية 360 درجة في أعماق المحيطات، لمراقبة الأنواع المهددة بالانقراض وتوثيق صورها ومقاطع صوتها، مما يُجمع في قاعدة بيانات لرصد الوضع البيولوجي.

أثر التقنيات الحديثة في حماية المحيطات من التلوث

قدمت التقنيات الحديثة مثل أجهزة الاستشعار والأقمار الصناعية والروبوتات والذكاء الاصطناعي كمًّا هائلًا من البيانات الدقيقة حول المحيطات، مما يمكّن من تقييم حالة البيئة البحرية ومستوى التلوث، بالإضافة إلى تحديد مواقع صيد الأسماك المناسبة.

تشكل هذه المعلومات أيضًا الأساس للسياسات والإجراءات على المستويات الوطنية والدولية للعديد من المنظمات المعنية بحماية المحيطات وتحقيق الهدف 14 من أهداف التنمية المستدامة، والذي يركز على الحفاظ على الحياة البحرية.

تبعات إهمال مشكلة تلوث المحيطات

يؤدي إغفال مسألة تلوث المحيطات إلى آثار سلبية متعددة، من أبرزها:

• خطر على حياة الكائنات البحرية

تعتبر الحيوانات البحرية من أكبر ضحايا تلوث المحيطات، سواء من خلال تسرب النفط أو الملوثات البلاستيكية، إذ يؤدي تسرب النفط إلى إغلاق خياشيم الأسماك وتعرضها لأمراض تقلل من قدرتها على التكاثر، كما تتناول بعض الكائنات البحرية المواد البلاستيكية عن طريق الخطأ، ما يؤدي لوفاتها.

• انخفاض مستويات الأكسجين المذاب في المياه

تُعتبر المواد البلاستيكية التي تتحلل ببطء كبيرة الحجم، مما يستنزف الأكسجين في المحيطات ويؤدي لانخفاض حاد في نسب الأكسجين، الأمر الذي يهدد حياة بعض الكائنات البحرية.

• تهديد لسلامة الإنسان

إذ إن العديد من السموم التي تبتلعها الأسماك أو الكائنات البحرية الأخرى قد تُسرب إلى الأنسجة البشرية، مما يؤدي لانتشار الأمراض المزمنة مثل السرطانات والتشوهات الخلقية.

يتجه العالم نحو استخدام تكنولوجيات حديثة لمواجهة التلوث في المحيطات، وتُعد التكنولوجيا النووية من أبرزها، إضافة إلى تقنيات أخرى تجمع المواد البلاستيكية من المحيط باستخدام أنظمة الذكاء الاصطناعي أو تمنع دخولها من الأصل.

يُعتبر تسرب النفط من أخطر أنواع التلوث، ولهذا تم تطوير العديد من التقنيات لمواجهته، بما في ذلك عوامات تتبع مسارات التلوث وجمع البيانات ذات الصلة، بالإضافة إلى تكنولوجيا تستخدمها بعض الناقلات لتفادي التصادم مع الجبال الجليدية في المحيط.