حل لغز الأصوات الغريبة الصادرة عن أعمق خندق في المحيط منذ 10 سنوات
قبل عشر سنوات، اكتشف العلماء أصواتًا غريبة وغامضة قادمة من داخل أعمق خندق محيطي على الكوكب، خندق ماريانا. تم تحديد الأصوات على أنها “biotwangs” وكانت تتألف من أنين عميق أو أصوات تذمر تليها سلسلة من الأصوات المعدنية عالية النبرة. على الرغم من الطبيعة شبه الميكانيكية للصوت، كان العلماء متأكدين من أنه لا بد أن يكون نداء بعض أنواع الحيوانات (على الأرجح حوت كبير). وقد تم الآن تأكيد هذه النظرية.
وبمساعدة نظام التعرف على الذكاء الاصطناعي الذي طورته شركة جوجل، اكتشف الخبراء التابعون للإدارة الوطنية للمحيطات والغلاف الجوي (NOAA) التابعة لحكومة الولايات المتحدة، أن الأصوات الغريبة صادرة عن حيتان برايد. نادرًا ما يتم رصد هذا النوع من الحيتان البالينية في البرية، لكن هذه المخلوقات العملاقة (يمكن أن تنمو حتى يصل طولها إلى 55 قدمًا أو 17 مترًا) تمتلك القدرة على السباحة إلى أعماق شديدة.
الذكاء الاصطناعي يكشف الحياة السرية لحيتان برايد
تم تسجيل هذه الكائنات الحيوية الغريبة في عام 2014 من قبل العلماء باستخدام مركبات تحت الماء لاستكمال المسح الصوتي لخندق ماريانا، والذي يمكن العثور عليه في شمال غرب المحيط الهادئ ويمتد قطريًا على ساحل اليابان. ويغطي هذا الشكل الأرضي الضخم تحت الماء أكثر من 1500 ميل (2400 كيلومتر) من قاع البحر، ويصل إلى أقصى عمق له وهو 6.8 ميل (10.9 كيلومتر).
تُظهر خريطة قياس الأعماق SRTM عمق منطقة خندق ماريانا، قبالة سواحل اليابان وإنسونيزيا. (استروبوب/سي سي بي-سا 4.0)
في مقال نشر في الحدود في العلوم البحريةيشرح الباحثون المشاركون في هذه الدراسة الجديدة كيف استخدموا نظام الذكاء الاصطناعي لفرز أكثر من 200 ألف ساعة من التسجيلات الصوتية تحت سطح البحر، بحثًا على وجه التحديد عن أصوات الحيتان. تم إجراء هذه التسجيلات بواسطة مكبرات صوت تابعة للإدارة الوطنية للمحيطات والغلاف الجوي (NOAA) مثبتة في المنطقة المحيطة بجزر ماريانا، والتي تقع فوق الخندق الضخم الذي يحمل نفس الاسم.
وتم تدريب نظام الذكاء الاصطناعي على اكتشاف الإشارات المميزة لثمانية أنواع من الحيتان، بما في ذلك حيتان برايد، التي تم تسجيل أصواتها أثناء السباحة بالقرب من جزر ماريانا قبل بضع سنوات.
وكان العلماء يعرفون بالفعل أن هناك تشابهًا قويًا بين الأصوات المسموعة القادمة من خندق ماريانا والنداءات الصادرة عن حيتان برايد التي تم رصدها بالقرب من الجزر المجاورة. وفي دراسة أجريت عام 2016، اكتشفوا علامات معينة في تسجيلات عام 2014 أثبتت أنها لا بد أنها جاءت من نوع ما من الحيتان البالينية. ولكن هذا لم يكن كافيا لإثبات وجود صلة بشكل قاطع. كانت هناك حاجة إلى المزيد من الأدلة، وهذا ما قدمته تسجيلات NOAA تحت سطح البحر.
نظرًا لطبيعة التسجيلات الضخمة التي جمعتها الإدارة الوطنية للمحيطات والغلاف الجوي (NOAA)، كان من المستحيل على البشر فرزها بحثًا عن أصوات محددة مرتبطة بنوع حيواني واحد. لكن نظام الذكاء الاصطناعي عالي القوة الذي أنشأته جوجل تمكن من تتبع حركات هجرة حيتان برايد عبر المنطقة، وفصل نداءاتها المميزة وربطها بالمواقع تحت الماء حيث تم تسجيلها أثناء سبحتها. لقد فعلت ذلك باستخدام عملية فريدة من نوعها قامت بتحويل الأصوات الحيوية والأصوات ذات الصلة إلى صور تُعرف باسم المخططات الطيفية، والتي تمكنت خوارزمية التعلم الآلي بعد ذلك من تمييزها عن الضوضاء المسجلة الأخرى.
طوال رحلاتهم، استمرت مجموعة واحدة من حيتان برايد على وجه الخصوص في إصدار أصوات البيوتوانج التي يمكن الآن تحديدها على أنها نفس الأصوات التي تم اكتشافها في خندق ماريانا في عام 2014. ومع فرز العديد من التطابقات من التسجيلات، يمكن تحديد مصدر أصوات الخندق الغامضة. لم تعد قابلة للنقاش، على الرغم من صفاتها الاستثنائية للغاية.
حوت برايد يخترق سطح المحيط قبالة سواحل البرازيل. (زيجوليو/سي سي بي-سا 4.0)
“لن يظن الشخص العادي أنه من صنع حيوان، بل قد يظن أنه سفينة ما أو سفينة [US] وقالت المؤلفة الرئيسية للدراسة آن ألين من الإدارة الوطنية للمحيطات والغلاف الجوي (NOAA) في مقابلة مع مجلة New Scientist: “البحرية”.
ومن المثير للاهتمام أنه لم يتم العثور على نداءات الحيتان المميزة هذه في التسجيلات التي غطت مسارات هجرة الحيتان برايد في أجزاء أخرى من المحيط الهادئ. كانت حيتان برايد التي تعيش بالقرب من خندق ماريانا هي الوحيدة التي تم تسجيلها وهي تصدر هذه الأصوات، حيث أكملت هجرتها عبر تلك المنطقة تحت الماء من العالم.
وهذا يعني أن كلمة biotwang الغريبة تنتمي إلى لهجة محلية في الأساس، مما يسلط الضوء على ذكاء وإبداع هذا النوع من حيتان البالين بعيد المنال.
قال ألين لبوبيولار ساينس: “من الممكن أنهم يستخدمون biotwang كاتصال اتصال، وهو نوع من “ماركو بولو” للمحيط”. “لكننا بحاجة إلى مزيد من المعلومات قبل أن نتمكن من الجزم.”
هجرة الحيتان قد تكون مهددة بتغير المناخ
أحد النتائج المفاجئة للبحث الجديد هو أن هناك زيادة مفاجئة في تواتر أصوات البيوتوانغ في عام 2016. في هذا الوقت كان هناك ارتفاع في درجات حرارة المحيط في شمال غرب المحيط الهادئ بسبب ظاهرة النينيو، مما أدى إلى زيادة الهجرة من حيتان برايد إلى المنطقة.
يقع خندق ماريانا في جزء من المحيط حيث توجد حدود متحركة تفصل المياه الدافئة عن المياه الباردة، ويبدو أن هجرة حيتان برايد مرتبطة بحركات تلك الحدود (المياه الدافئة تعني زيادة في أعداد العوالق والمخلوقات الأخرى تستهلك هذه الحيتان الضخمة). الحدود لها في الواقع اسم، وهو منطقة انتقالية للكلوروفيل.
وقال ألين: “مع تقدم تغير المناخ، نتوقع أحداث النينيو والنينيا الأكثر تكرارا والأكثر تطرفا، ونتوقع أن تتجه جبهة الكلوروفيل في المنطقة الانتقالية نحو الشمال وتكون أكثر تغيرا”.
“وهذا يعني أن الحيتان قد تضطر إلى السفر لمسافات أبعد والعمل بجهد أكبر للعثور على طعامها، مما قد يؤثر على صحة السكان.”
ومن المثير للاهتمام أن نتكهن بما إذا كانت الحيتان نفسها ستدرك أن الظروف تحت الماء تتغير مع تقدم تغير المناخ. من الواضح أنهم لم يعرفوا ما هو المسؤول عن التغييرات، ولكن نظرًا لذكائهم الكبير، يبدو من الممكن أنهم فهموا أن شيئًا مهمًا كان يحدث.
الصورة العليا: أسماك أعماق البحار، النوع الذي يُتصور وجوده في خندق ماريانا. مصدر: superjoseph/أدوبي ستوك
بقلم ناثان فالدي
