جهاز إستشعار لكشف تلوث مياه البحر

التلوث البحري هي واحدة من أهم القضایا من أجل مستقبلنا. الباحثون الأوروبيون طوروا نموذجا أوليا يمكن من كشف و تحليل الملوثات في مياه البحر مباشرة .

قارب من نوع خاص

الهيدروكربونات والمعادن الثقيلة والمبيدات والمضادات الحيوية، والعديد من المواد الضارة تلوث البحر. الكشف عنها بشكل جيد لا زال أمرا صعبا. محور مشروع البحث الأوروبي “برافو” هو قارب متطور، مبرمج لأخد عينات بشكل تلقائي. يتم تحليلها مثنه على الفور بفضل أجهزة الإستشعار.
عن ما يجعل هذا القارب فريدا من نوعه يقول، جون والاس، المهندس البيئي لدى شركة “إي دي إس” الإيرلندية للرصد : “ما هو رائع في هذا القارب هو جهاز الاستشعار البيولوجي. في إطار هذا الاختبار الخاص، نراقب كيفية استجابة البكتيريا للسموم في الماء. وأنواع السموم التي يقوم بقياسها هذا الجهاز، تقاس عادة في المختبر. هذا كان يتطلب قوارب أو سفنا كبيرة و أناس كثيرين يقضون وقتا طويلا في المختبر… بفضل جهاز الاستشعار البيولوجي، نقوم، في بضع ساعات، نقوم بما كان يتطلب من فريقنا يوما كاملا من العمل.

من أجل دق ناقوس الخطر

في معهد البيئة البحرية في ميسينا، يقوم الباحثون باختبار فعالية هذه الأجهزة في حوض تجريبي. تمت محاكاة تسرب للنفط. واحدة من التطبيقات العديدة المتوخاة من هذه التكنولوجيا المبتكرة، هي دق ناقوس الخطر في حالة وقوع حادث تلوث والمساعدة في إزالة المواد الملوثة.
تشرح ذلك ريناتا دينارو، عالمة الأحياء المجهرية البحرية في معهد البيئة البحرية الساحلية، حيث تقول :
“إنها أجهزة إستشعارخاصة بأنواع معينة من النفط والتي سيتم اختبارها لمدة خمسة أيام. وخلال هذه الفترة، سنقوم أيضا بمحاكاة عملية التنظيف، وإزالة التلوث، و هذا إجراء يمثل جزء من خطة الطوارئ الوطنية . ومع هذه المجسات الحيوية يمكننا أن نبعث الإنذار الأول. و سيوجهنا هذا نحو الاستراتيجية الأنسب للتدخل بعد استخراج النفط.”

وتعتمد هذه التقنية على ما يسمى بالمختبرات المنمنمة. الباحثون يقومون بتطوير ثلاثة أنواع من أجهزة الاستشعار، إنطلاقا من الطحالب والبكتيريا والأجسام المضادة التي تتفاعل عن طريق انبعاث الضوء. يمكن تكوين أجهزة إستشعار لأي نوع من الملوثات.

بشأن هذه المختبرات المصغرة يقول فيتالي مافينبيير، عالم الاحياء المجهرية في جامعة لوزان : “لدينا جراثيم مختلفة مرتبة في أماكن مختلفة. عندما نأخذ عينة و إن كانت صغيرة كقطرة ماء يمكن وضعها على هذه الشريحة. إذا كان لدينا مثلا الكثير من المعادن الثقيلة في العينة، البكتيريا داخلها سوف تنتج كمية كبيرة من الضوء. و إذا كان هناك القليل جدا من المعادن الثقيلة، فسوف تنتج القليل من الضوء. بالتالي يمكننا قياس كمية الملوثات.” البكتيريا المتحركة كوسيلة لرصد التسرب النفطي

الكائنات الحية مثل البكتيريا قادرة على تقديم معلومات عن حالة البيئة البحرية مباشرة، الأمر الذي تعجز عنه التحليلات التقليدية.

تفسر ذلك الباحثة، ريناتا دينارو، قائلة : “في الواقع، التحليلات الكيميائية لا تعطينا المعلومات اللازمة لفهم ردود أفعال كائن حي. بفضل أجهزة الاستشعار، نحن قادرون على تقييم مدى خطورة هذه الملوثات و درجة تسمم الملوث بصفة عامة و مدى تأثرالبيئة البحرية بذلك.”

إيجاد الحلول الفعالة و غير المكلفة، هذا هو التحدي الذي يجب رفعه لتحسين الرصد و بالتالي حماية النظام البيئي البحري.