تتقاطع محيطات العالم بآلاف الأميال كابلات الألياف الضوئية في أعماق البحار. هذه البنية التحتية الهائلة هي الأساس لجزء كبير من العالم الدولي نقل الطاقة والاتصالات السلكية واللاسلكيةلكن علماء الأحياء البحرية يقولون إن الخطوط يمكن أن توفر فائدة غير متوقعة للحفظ. مع قليل من إعادة التجهيز الإبداعي، يمكن أن تعمل كابلات المحيط أيضًا كميكروفونات جيدة بشكل مدهش لمراقبة الكائنات المهددة بالانقراض حوت السكان.
“هذا أمر مثير حقًا، حيث تتيح هذه التكنولوجيا الوصول إلى البيانات في الوقت الفعلي على مدى عشرات (الأميال)، ومن الأرض”. قالت جامعة كورنيل باحث في الصوتيات الحيوية ليا بوفوت.
وقد تم مؤخرا تفصيل أحدث التطورات في المجلة طرق في علم البيئة والتطور، والبناء على أعمال بوفو السابقة. وفي عام 2022، أصبح فريقها أول باحثين يقومون بذلك عرض مراقبة كابلات الألياف الضوئية الحيتان الزرقاء(عضلة بالاينوبتيرا) والحيتان الزعانف (بالانوبتيرا فيزالوس). يعد هذان النوعان أكبر وثاني أكبر الحيتانيات على التوالي، مما يعني أيضًا أنهما يصدران أصواتًا عالية التردد منخفضة للغاية أقل من 100 هرتز. لتسجيل مكالماتهم، استخدم بوفو وزملاؤه نظامًا يسمى الاستشعار الصوتي الموزع (DAS). تعمل هذه التقنية عن طريق إرسال نبضات ليزر عبر كابلات في أعماق البحار باستخدام معدات متخصصة، والتي يقوم الباحثون بعد ذلك بتحليلها بحثًا عن تغيرات صوتية ضئيلة ناجمة عن الموجات الصوتية البيئية. وبعد تحديد اتصالات الحيتان الزرقاء والحيتان الزعنفية، استخدم الباحثون بعد ذلك مواقع الكابلات لرسم خريطة لحركات الثدييات البحرية وتوزيع سكانها.
بعد العروض التوضيحية الأولية التي قدمتها، كان لدى بوفو فضول لمعرفة ما إذا كان بإمكان DAS العمل أيضًا مع أنواع أخرى من الحيتان البالينية. لم تكن الاحتمالات بالضرورة في صالح فريقها، فالأنواع الأصغر حجمًا مثل الحوت مقوس الرأس (بالينا ميستيكيتوس) و حوت شمال الأطلسي الصائب المهدد بالانقراض (يوبالينا الجليدية) يصدر مكالمات بترددات أعلى بكثير تتراوح بين حوالي 150 و 300 هرتز. كما أن أصواتهم أقل حدة وتسافر لمسافات أقصر، مما يزيد من صعوبة تحليلها في بيانات DAS.
في الربيع، سافر بوفوت إلى بلدة أوتكيافيك الواقعة على المنحدر الشمالي في ألاسكا للتعاون مع مجتمع صيادي الحيتان الأصليين في إينوبيات. كما أنها دخلت في شراكة مع شركة Quintillion للنطاق العريض في القطب الشمالي، والتي وفرت إمكانية الوصول إلى أحد كابلات الاتصالات السلكية واللاسلكية في أعماق البحار الخاصة بها. وسط تيرابايت من تسجيلات DAS ، حققت بوفو في النهاية إنجازًا آخر في مجالها. أصبحت أول شخص يؤكد أصوات الحيتان مقوسة الرأس عن طريق تسخير كابلات الألياف الضوئية.
وأوضح بوفو: “إن القدرة على اكتشاف الحيتان مقوسة الرأس على كابل اتصالات هو دليل على المفهوم الذي نحتاجه لإظهار أنه يمكن استخدام DAS لمراقبة جميع حيتان البالين”.
على الرغم من أن الاستراتيجية الجديدة ليست حساسة بما يكفي لتحل محل مراقبة المحيطات المخصصة باستخدام صفائف الميكروفونات تحت الماء، تعتقد بوفوت وزملاؤها أن DAS يمكن أن تصبح أداة إضافية لا تقدر بثمن. ويعرض أيضًا طريقة لتحويل البنى التحتية الحالية إلى أنظمة متعددة الاستخدامات.
وقال بوفوت: “إن المراجعة هي أيضًا دعوة للعمل من أجل تعاون العلماء وشركاء الصناعة والمنظمين”. “لدينا الآن المخطط الفني لتحويل البنية التحتية العالمية تحت سطح البحر إلى شبكة عالمية للحفاظ على المحيطات.”
