لحماية الموارد البحرية الهشة في البحر الأحمر، لا بد أولاً من معرفة أنواع الكائنات الحية المهددة فيه. وفي هذا الإطار، استضافت اختصاصية الأحياء المرجانية د. فرانشيسكا بنزوني، المدير المشارك لمركز أبحاث البحر الأحمر في جامعة الملك عبدالله للعلوم والتقنية (كاوست)، في أكتوبر الماضي ورشة تدريبية لطلبة علوم البحار في الجامعة و متخصصين وأعضاء هيئة التدريس من خارج كاوست، للتعرف بصورة أفضل على الأصناف المرجانية في البحر الأحمر.

اشتملت ورشة العمل على شقين، التدريب في البحر والآخر في الفصل، ولم يكن تدريباً نمطياً، حيث كان الهدف الرئيسي منه شرح تطور الحياة البحرية في البحر الأحمر، التي لا نصادفها في أي منطقة أخرى من العالم، وتطبيق هذه المعرفة عملياً في جهود المحافظة على الحياة البحرية.

وتمتاز كاوست، التي تقع على شاطئ البحر الأحمر شمال جدة، بهيئة تدريسية ومرافق رفيعة المستوى في جميع المجالات العلمية، وتقدم مجموعة من الخبرات والمبادرات للتصدي للتحديات البيئية الطارئة في المملكة والعالم.

قادت د. فرانشيسكا بنزوني، المدير المشارك لمركز أبحاث البحر الأحمر في كاوست، ورشة العمل التدريبية للمرجان 2021 لمساعدة علماء البحار على التعرف بشكل أفضل على السمات المورفولوجية والوراثية للكائنات الفريدة في البحر الأحمر. المصدر: كاوست

شارك في الورشة مختصون دوليون من «نيوم» وشركة البحر الأحمر للتطوير، التي جرى التعاقد معهم لرصد وتعزيز الشعاب المرجانية في البحر. وتمثل المؤسستان، اللتان يملكهما صندوق الاستثمارات العامة السعودي، ركني أساس في رؤية 2030 في المملكة لدفع عجلة الابتكار والسياحة والاقتصاد على امتداد ساحل البحر الأحمر وحماية موارده الطبيعية الفريدة التي يعيش فيها نحو 25 صنف مرجاني متوطن في البحر الأحمر غير موجود في أي مكان آخر من العالم.

خبراء الشعاب المرجانية

عملت بنزوني، التي تُعدّ المرجعية الرائدة في العالم في مجال مرجان البحر الأحمر، عشرين عاماً في المنطقة كعالمة ومستشارة في جوانب مختلفة للنظام البيئي والتنوع البيولوجي للشعاب المرجانية. وصممت الورشة لسد الفجوة المعرفية في مجال أنواع الشعاب المرجانية في البحر الأحمر، تقول: "جاء كثير من الزملاء الباحثين إلى المملكة من مناطق مختلفة كالمحيط الهادئ. ومع ذلك لم يسبق لهم أبداً أن شاهدوا مباشرة أنواع المرجان التي تعيش في البحر الأحمر. فعلى الرغم من سهولة الخلط بينها وبين مرجان هاواي أو أستراليا أو أماكن أخرى مثلاً، الا أن مرجان البحر الأحمر مختلف تماماً نظراً لمروره بعمليات تطورية مختلفة".

مجموعة من المشاركين في ورشة العمل يستعرضون الهياكل العظمية المرجانية لدراسة السمات المورفولوجية والوراثية للأنواع الفريدة في البحر الأحمر. المصدر: كاوست

وأوضحت بنزوني أنه ينبغي على العلماء-المكلفين بجمع بيانات دقيقة عن التأثير الحاصل على الشعاب المرجانية نتيجة المشاريع الإنمائية-أن يطلعوا على السمات المميزة لهذه الكائنات ومؤشرات صحتها وتنوعها البيولوجي. وتقصد بذلك أن الهدف "ليس دورة تدريبية مكثفة في التصنيف أو استعراض قوائم لأنواع المرجان"، بل نصائح عملية عن كيفية تحديد الحيوانات المرجانية التي تعيش على الشعاب من خلال الجمع بين الفحص تحت الماء، وتحليل العينات المجهرية والهيكلية.

وأضافت: "نودّ أن يعمل المشاركون معاً ضمن نظام لتمييز الشعاب المرجانية المختلفة عندما يغوصون في البحر، لأن المرجان لا يشبه الأسماك، أي أنها كائنات غير مقيدة بنموذج لون وقياس محددين. والأصناف المرجانية نفسها قد تتفاوت في الأحجام، كبيرة أو صغيرة، وقد تتنوع في مظهرها ولونها بحسب عمق المياه وظروف الضوء والعوامل البيولوجية والبيئية الأخرى. ويعني ذلك أن تمييز الفروقات يتطلب تدريباً وممارسة. ولذلك، يوفر البحر الأحمر بيئة رائعة لمثل هذه الدراسات".

د. فرانشيسكا بنزوني تجري مقارنات بين الشعاب المرجانية المتشابهة لتعليم المشاركين الفروق الدقيقة بين الشعاب المرجانية المختلفة.

حل المشكلات: من البحر إلى فصل الدراسي

بهدف إضفاء المرح والفائدة أيضاً على آلية "تمييز النماذج" المرجانية، نظمت بنزوني بالاشتراك مع د. توليا إيزوتا تيرانيو، وهي باحثة ما بعد الدكتوراه وإحدى خريجات كاوست، أنشطة غوص تدور حول موضوعين: الأول بعنوان "طارد كوابيسك"، حيث صور المشاركون المرجانيات التي وجدوا صعوبة في تحديد نوعها، والثاني بعنوان "طارد المرجان المستوطن"، حيث صوروا أكبر قدر ممكن من الأصناف المستوطنة التي استطاعوا العثور عليها في الشعاب.

تدعم ورشة عمل مرجان البحر الأحمر أهداف المملكة في الحفاظ على الشعاب المرجانية: انضم إلى علماء البحار من كاوست ونيوم وشركة البحر الأحمر للتطوير وتعرف على جمال الشعاب المرجانية في البحر الأحمر أثناء مناقشة أهميتها البيئية.

وفي الفصل الدراسي، عرض المشاركون المعلومات التي جمعوها للتعليق عليها وحل المشكلات. وقالت بنزوني إن التدريب يدعم العديد من أهداف التخطيط الساحلي في رؤية 2030. فعلى سبيل المثال، تشمل الأنشطة السياحية عمليات الغوص الترفيهية والجولات بالقوارب والرسو على الشعاب. فالعلم المسبق بمدى التنوع البيولوجي في إحدى الشعاب أو عدد الأصناف المرجانية التي تستضيفها المنطقة، يسهم في إرشاد استراتيجية السياحة وتصويبها نحو المسار الصحيح.

وكان د. آيفور وليمز، الاختصاصي في الأنظمة البيئية للشعاب المرجانية وبيولوجيا الأسماك، من بين المشاركين الذين لم يسبق لهم أبداً العمل في البحر الأحمر. ويقود حالياً، بعد أن كان منتسباً إلى برنامج تقييم ورصد الشعاب في المحيط الهادئ في الإدارة الوطنية للمحيطات والغلاف الجوي، عمليات مسح الشعاب المرجانية لصالح شركة البحر الأحمر للتطوير، التي تتوزع مشاريعها على طول الساحل الغربي للمملكة في شمال أملوج. وقال إن الشعاب المرجانية في البحر الأحمر مختلفة عن الشعاب في أي مكان آخر في العالم، وإن البيئة البحرية هنا مختلفة جداً عن المحيط الهادئ أيضاً حيث عمل من قبل. وبالتالي، فالعمل حافل بالتحديات. ويرى أن ورشة التدريب على المرجان تمثل ركيزة لمعرفة أصناف مرجانية جديدة.

ويضيف وليمز: "يتمثل عمل فريقي العلمي في تقديم معلومات جيدة للناس تساعدهم على اتخاذ قرارات صحيحة. وهو ما يجعل دراسة شعابنا المرجانية بصورة دقيقيه أمراً بالغ الأهمية. والمسطح المائي الساحلي الذي أعمل فيه ضخم للغاية وذو تنوع لا يستهان به في البيئات الطبيعية على صعيد درجة الحرارة والعمق والرواسب. ونسعى حالياً لبناء مفاهيم واضحة عن التنوع الحيوي في المنطقة من خلال المسح، أي معرفة الأماكن المناسبة لحماية الشعاب المرجانية وأين يمكننا تعزيز الظروف التي تساعدها على النمو والازدهار. وأشيد هنا بورشة كاوست التي ساهمت في تعزيز جودة عملنا في هذا السياق".

ومن التحديات المفاجئة لوليمز وباقي المشاركين في الورشة كان اكتشاف أن العديد من أنواع المرجان تختلف اختلافاً كبيراً من الناحية الوراثية، على الرغم من تشابهها الكبير من ناحية البنية الوظيفية أو الشكل. حيث وصلوا لهذه النتيجة من خلال التجارب الميدانية عن خصائص المرجان مع التحليل -في الفصل الدراسي-للأصناف "المتشابهة ظاهرياً"، من خلال عمليات مقارنة باستخدام عروض باوربوينت، إلى جانب الفحص اليدوي الفعلي على الهياكل المرجانية ودراسة بنيتها الهيكلية مجهرياً.

د. زاك فورسمان، اختصاصي وخبير المرجان، الذي يعمل أيضاً في شركة البحر الأحمر للتطوير، شارك في ورشة عمل مرجان البحر الأحمر 2021 في كاوست وهو هنا في أحد القوارب الراسية في البحر الأحمر. المصدر: كاوست.

شاطر د. زاك فورسمان، اختصاصي وخبير المرجان، الذي يعمل أيضاً في شركة البحر الأحمر للتطوير، وليمز رأيه. "كانت ورشة المرجان التدريبية رائعة، ونحن فعلاً محظوظون لاستيعاب أكبر قدر ممكن من المعلومات منها ومن خبراء كاوست، الذين يعرفون جيداً هذه الأصناف المرجانية ". وأضاف أن فرانسيسكا لعبت دوراً مهماً في حل الخلافات في أبحاث المرجان عن طريق إيجاد صلات هامة بين المورفولوجيا وعلم البيئة وعلم الوراثة.

يمتلك فورسمان سنوات من الخبرة في مشاريع أبحاث في المحيط الهادئ في معهد هاواي للبيولوجيا البحرية، الذي عمل فيه أكثر من 15 عاماً. وأفضت خبرته في جينومات المرجان ونظامه البيئي إلى اكتشاف التجزئة الميكروية، وهي تقنية لتنمية المرجان بسرعة، وتطوير المحاضن المرجانية العائمة، التي تشبه البيوت المحمية البحرية لزراعة المرجان. وقال إن تلك الطريقة مبشرة بالنسبة لزراعة وتنمية واستصلاح المرجان، بما يشمل الأصناف المهددة بالانقراض، وستجري الاستعانة بها في إنشاء الحديقة المرجانية لمشروع البحر الأحمر ونقل المرجان من مناطق التشييد والمشاريع الأخرى بحسب الحاجة.

وسأل: " نحن نفكر من منظور عملية التعاقب البيئي، حيث نحدث تغييراً مرحلياً في العملية، عن طريق بذر أصناف مرجانية سريعة النمو يزداد حجمها بسهولة في هياكل تحتية. وبمرور الزمن، ستأتي كائنات بحرية أكثر فأكثر تدريجياً إلى النظام البيئي، ومنها سرطان البحر والإسفنج والأسماك، ليتطور أكثر فأكثر حتى يصبح مجتمعاً متنوعاً بيولوجياً على نحو مذهل".

يذكر أن فورسمان معروف لدى زملائه في جميع أنحاء العالم بمشاركته في مشاريع مشابهة. وفي ضوء تركيز مشروع البحر الأحمر على تصفير أثار مشروعاته على البيئة البحرية، أضاف أن الشيء العظيم بشأن المحاضن العائمة هو أننا نستطيع "التعامل معها دون إلحاق الأذى بالشعاب المرجانية الطبيعية".

تقنيات متطورة للحفاظ على البيئة

تحدثت بنزوني عن ثلاث طرق تقنية رئيسية، تحدث ثورة في المحافظة على الحياة البحرية من ناحية عدم إلحاق الضرر بها، وتحديد الأنواع المرجانية بنجاح. وقالت إن الطريقة الأولى، تتمثل في توفر أجهزة تصوير رقمية متطورة تقدم صوراً دقيقة تحت الماء. وتتمثل الطريقة الثانية، في الاطلاع على البيانات الضخمة في مجالات علم الوراثة والجينومات. أما الطريقة الثالثة، فهي باستخدام المجاهر الإلكترونية المتقدمة للحصول على صور بمقياس دقيق جداً للهياكل المرجانية. "ويقدم التكامل بين هذه الطرق الثلاثة نموذجاً تكاملياً للتعرف على الأصناف المرجانية دون الحاجة إلى عملية أخذ العينات المدمرة للمرجان الحي".

المشاركون في ورشة العمل يصورون أنواعًا من الشعاب المرجانية في البحر الأحمر. المصدر: كاوست.

تحدثت بنزوني عن ثلاث طرق تقنية رئيسية، تحدث ثورة في المحافظة على الحياة البحرية على صعيد عدم إلحاق الضرر بها، وتحديد الأصناف المرجانية بنجاح. وقالت إن الطريقة الأولى، تتمثل في توفر آلات تصوير رقمية متطورة تقدم صوراً تحت مائية دقيقة التفاصيل. وتتمثل الطريقة الثانية، في الاطلاع على البيانات الضخمة في مجالات علم الوراثة والجينومات. أما الطريقة الثالثة، فهي المجهرية الإلكترونية الماسحة لتقديم صور بمقياس دقيق جداً للهياكل المرجانية. "ويقدم التكامل بين أنواع الأدلة الثلاثة هذه نموذجاً تكاملياً للتعرف على الأصناف المرجانية دون الحاجة إلى عملية أخذ العينات المدمرة للمرجان الحي".

من جانبها، تحدثت د. روندا سوكا، وهي مشاركة أخرى في الورشة من شركة البحر الأحمر للتطوير التي عملت مع وليمز في الإدارة الوطنية للمحيطات والغلاف الجوي، عن كيفية استخدام التقنية في عملها. وتتمثل خبرتها في استخدام بيانات تصوير ضوئي تدعى (الهيكل من الحركة) لرسم خرائط قاع البحر. وتلتقط من أجل ذلك، سلسلة صور تحت الماء تعالجها عن طريق برمجيات، لإنشاء نموذج ثلاثي الأبعاد عالي الدقة. وقالت إن هذه المنهجية يمكن استخدامها جنباً إلى جنب مع أدوات أخرى عالية التقنية كجهاز التصوير بالموجات الضوئية متعدد الحزم (سونار)، وهو طريقة للاستشعار عن بعد تستخدم صوتاً نابضاً للقياس وإنشاء خرائط سطحية ثلاثية الأبعاد.

وقالت: "نماذج الهيكل من الحركة هامة لفهم هيكل الشعاب وكيف يتغير. وتختلف عن السونار لأنها تتيح رؤية ما يصنع الأشكال في قاع البحر تحديداً بالتفصيل. أما السونار، فينتج صورة ثلاثية الأبعاد مؤلفة مما يشبه نقاطاً رملية على شكل ثلاثي الأبعاد أو سطح. وتحقق تقنية الهيكل من الحركة الغرض نفسه عن طريق تثليث النقاط المرئية في صور متتابعة متداخلة لحساب الموقع الدقيق لكل نقطة. ويمتاز النموذج الناتج أيضاً ببيانات التصوير الضوئي بحيث يمكن تحديد ماهية كل نقطة محددة سواء أكانت مرجاناً أو صخرة أو شيئاً آخر".

تقدم هذه المناظر معلومات مرجعية أساسية، يستعين بها العلماء لإسداء النصح للمشاريع، من التصميم حتى التطوير وتقييم كيف ستتغير منطقة ما بمرور الزمن. "فعلى سبيل المثال، قد يؤدي تشييد رصيف ميناء إلى تغيير الجريان السطحي الساحلي أو تيارات المنطقة، الذي يؤثر بدوره على دوران المياه التي تصل إلى المجتمعات المرجانية. والخرائط أدوات لفهم البيئة مع إحداث أدنى أثر ممكن عليها، ووسيلة فعالة لشرح متطلبات المحافظة على البيئة لغير العلماء".

بالنسبة لبنزوني، ففرصة المساعدة في التصدي لبعض التحديات الحالية الضاغطة في مجال الشعاب المرجانية إلى جانب خبراء آخرين يعملون حالياً في المملكة، تمثل تحدياً ومسؤولية مثيرين للاهتمام، ومنها البدء بالتعرف على الأصناف التي تعيش في البحر الأحمر.

"البحر الأحمر وجهة سياحية معروفة، ولكنه ما زال مجهولاً نسبياً على صعيد الحياة البحرية. أرغب في التعرف على الأصناف التي تعيش هنا ولا تعيش في مكان آخر في العالم. ما سبب وجودها هنا؟ أين تعيش؟ كيف تطورت وتكيفت جيداً حتى تعيش هنا؟ هذا بالنسبة لي سؤال مثير للاهتمام بشدة. تعد كاوست القناة الرئيسية للإجابة عن هذه الأسئلة ونقل هذه المعرفة. وهي مكان يتيح لك إجراء هذه الأبحاث في ظل أفضل دعم ممكن وبالتعاون مع فريق رائع من الزملاء والطلبة".

وقالت إن معرفة الإجابة عن هذه الأسئلة تمثل نقطة انطلاق للعلماء لإدراك المسائل المتعلقة بتطور الحياة البحرية في منطقة المحيط الهادئ والهندي الأوسع. وأضافت: "يجري تجميع أجزاء الأحجية ببطء وسنكتشف أشياء جديدة كلما بحثنا. وهذه المسائل الأساسية سيعالجها الجيل الجديد من العلماء الشباب المهتمين والمتسلحين بمنهجيات جديدة، وتطبيق ما يعرفونه لإحداث فرق في المحافظة على البيئة".

الروابط البيئية خارج الشعاب المرجانية

نشأ مشاري الغرير على حب الطبيعة عندما كان يافعاً. وكان يملك حديقة يعيش فيها الكثير من الحيوانات والطيور، كما شجعته عائلته على العناية بها. حالياً وبعد أن أصبح متخصصاً في الرصد والتقييم والامتثال في «نيوم»، قال إن عمله الأن أصبح شغفه الكبير، وأضاف: "شعرت أن بلادي تفعل شيئاً هاماً بالفعل، وأنا أشعر بالفخر لمشاركتي فيه".

يدرس الغرير الاضطرابات التي صنعها البشر في البيئات الساحلية، وهو مُكلّف بوضع إرشادات عامة للتخفيف من الأثر. وتركز مسوحه الأساسية على شاطئ المملكة العربية السعودية والطيور البحرية والصقور والعقبان بهدف تقليل الأثر على المواطن التي تتكاثر وتعشش فيها. وشرح أن ثمة علاقات وثيقة بين المرجان والطيور البحرية التي تحط على الشعاب المفيدة للطيور وأصناف المرجان، ولكن هذا المجال لم يحظ بنصيب كافٍ من الدراسة. "التعرف على الأنظمة البيئية للمرجان والشعاب في ورشة المرجان التدريبية قدم معلومات هامة ستساعدني على إسداء النصح بصورة أفضل وعلى النهوض بمهام عملي. أودّ أن أشكر كاوست على إتاحة الفرصة لي للمشاركة".

يؤكد عمل مشاري أهمية وكبر العلاقات البيئية التي تسعى كل من نيوم ومشروع البحر الأحمر لإدراكها وحمايتها، وقال: "الأمر الرائع بشأن مشروعنا أن قادتنا جعلوا 95 بالمئة من نيوم منطقة محمية. ولن يتم البناء إلا في الـ 5 بالمئة الباقية من المساحة. وهذا هدف هام للمملكة يسهم في الحد من آثار تغير المناخ والمسائل البيئية الأخرى، ويكون نموذجاً يحتذى به في البلدان الأخرى. إنه هدف طموح وجهد دولي، ولكننا سنحققه. إن شاء الله".

منظر جوي لجزيرة شوشة في نيوم، حيث يجري العمل على بناء أكبر حديقة مرجانية في العالم في شمال غرب المملكة العربية السعودية. المصدر: نيوم.