الباحثون في Polar Bears International وجامعة York و 3M هم من الفائزين في 2023 معرض جيزمودو للعلوم لتطوير جهاز تتبع يشبه النتوءات يلتصق بفراء الدببة القطبية.
السؤال
هل هناك طريقة أفضل لتتبع الدببة القطبية في القطب الشمالي تتجنب مشاكل الأطواق وعلامات الأذن؟
النتائج
عمل فريق من الباحثين من Polar Bears International و 3M وجامعة يورك وحدائق الحيوان المشاركة على إنشاء جهاز تتبع للدب القطبي يمكن توصيله بأمان بمعظم الدببة القطبية. لقد فكروا في كيفية التصاق النتوءات بفرو الحيوانات ، معلقة حتى عندما يسافر الحيوان لمسافات طويلة. بدأوا في تطوير “الأزيز على الفراء” ، وهو جهاز تعقب يتم وضعه على الفراء في مؤخرة عنق الدب. أفضل وقت لوضع هذه المتعقبات هو الخريف ، عندما يصبح هذا الفراء الأبيض الرقيق أكثر سمكًا استعدادًا لفصل الشتاء.
قد تحصل G / O Media على عمولة
كان العثور على التصميم المناسب تحديًا. لقد ابتكروا العديد من نماذج المرفقات ، والتي اختبروها على الفراء الصناعي والدببة الحقيقية. واحد على شكل خماسي ، مع صندوق تعقب على منصة صغيرة. يتم سحب الفراء من خلال أنابيب نحاسية ، يقوم الباحثون بعد ذلك بتجعيدها لتثبيت الفراء في مكانه. آخر هو ملحق الفرشاة الثلاثية ، والذي يشبه المثلث المعدني مع منظف قوي للأنابيب مثل الفرشاة على كل جانب والتي تتشابك في فرو الدب. وقد اشتملت النماذج الأولية الأخرى على مواد لاصقة وملحقات تشبه الفيلكرو.
دخل الفريق في شراكة مع حدائق الحيوان لإجراء مزيد من الاختبارات على المتتبع على الدببة الحقيقية قبل نشره في البرية. حتى الآن ، قاموا بتوصيل أجهزة تعقب للدببة القطبية في غرب وجنوب خليج هدسون في كندا.
عادة ما يتتبع الباحثون الدببة القطبية من خلال البحث عنها من طائرة هليكوبتر ، ثم تهدئة الدب ووضع علامة أو طوق أذن. تعمل الأطواق فقط على إناث الدببة البالغة ، لأن رؤوسها تميل إلى أن تكون أعرض من ذكور الدببة. تنمو الدببة الصغيرة بسرعة كبيرة ؛ الطوق الذي يناسبهم اليوم سيكون صغيرًا بشكل خطير في أقل من عام.
يعد استخدام بطاقات الأذن طريقة غازية ، لكن المتتبع الجديد لا يتضمن ثقب الجلد. سمح جهاز تتبع الأزيز على الفراء للباحثين بوضع أجهزة تعقب على الدببة القطبية من جميع الأعمار والأحجام.
توفر أجهزة التتبع للباحثين بيانات الأقمار الصناعية حول موقع الدب. أوضح الأستاذ في جامعة يورك جريجوري ثيمان أن الباحثين يرسلون إحداثيات بالبريد الإلكتروني يرسمونها على نظم المعلومات الجغرافية أو خرائط جوجل ويستخدمونها لتعلم الأنماط. خلال عملية نشر في أواخر عام 2021 ، رأى Thiemann وغيره من الباحثين أن الدببة تقضي في الخريف وقتًا طويلاً في الراحة وأصبحت في النهاية أكثر نشاطًا حيث أصبح الطقس أكثر برودة.
لماذا فعلوا ذلك
“فهم كيف [polar bears are] قال BJ Kirschhoffer ، مدير تكنولوجيا الحفظ في Polar Bears International ، إن استخدام بيئتهم أمر مهم للغاية مع التأكد من أنه يمكننا حماية تلك المناطق للمضي قدمًا. “إذا تمكنا من رؤية المناطق التي تستمر فيها ، فهذه أماكن تحتاج حقًا إلى الحماية ، لأننا نبطئ انبعاثاتنا.”
“أعتقد بصدق أن التطبيق الواعد للعلامة هو مراقبة الذكور البالغين ، خاصة فيما يتعلق بمشكلة الدببة القطبية. حتى في المجتمعات قال تايلر روس ، مرشح الدكتوراه ، الذي حلل بعض بيانات تتبع الأزيز ، مثل تشرشل وشمالًا ، إنهم يراقبون الدببة المشكلة. “إذا كانوا يأتون إلى المجتمعات ، فيمكن استخدام هذه العلامات لتتبع تحركاتهم.”
قال البروفيسور جريجوري ثيمان من جامعة يورك: “إن فهم أنواع الموائل التي يستخدمونها على الجليد والبرية أمر ضروري لتحديد الموائل الحرجة بموجب تشريعات الأنواع المهددة بالانقراض”. “من المهم فهم طرق الهجرة ، حيث تتحرك الدببة في مواسم مختلفة.”
“أشعر بأنني محظوظ للغاية لأنني قضيت مسيرتي المهنية على الدببة القطبية. قال جيف يورك ، عالم فريق Polar Bears International ، “في كل من الجانب البحثي وجانب الحفظ”. “لقد منحوني مهنة في محاولة لفهمهم ، وأنا مدين لهم بشيء في المقابل.”
لماذا هم الفائزون
وجد هذا الفريق طريقة أقل توغلًا لتتبع الأنواع المهددة بالانقراض المحبوبة في جميع أنحاء العالم. اجتمعت عدة مجموعات مخصصة لإنشاء المرفقات المتعددة المستخدمة لـ “النتوءات” ، وأجروا اختبارات شاملة في المختبر ، وفي الأسر ، وعلى الدببة في البرية.
ستسمح أدوات التتبع هذه للمحافظين على البيئة بمعرفة المزيد حول كيفية تحرك الدببة القطبية وكيفية تفاعلها مع البيئة من حولها. يمكن أيضًا استخدام أجهزة التتبع لدعم سلامة المجتمع. أشار العديد من الباحثين إلى كيف يمكن لأجهزة التتبع هذه أن تدعم بشكل أفضل المجتمعات في القطب الشمالي التي تحتاج إلى معرفة ما إذا كان الدب يقترب جدًا من الناس.
ماذا بعد
يخطط الفريق لمواصلة اختبار أجهزة التتبع. في الوقت الحالي ، يظل بعض المتتبعين على الدببة لمدة 100 يوم تقريبًا ، وهو ما يقول الباحثون إنه متسع من الوقت لرسم البيانات. لكنهم يأملون في معرفة كيف يمكن أن تظل المرفقات المختلفة عالقة في الدببة وعملية ، بغض النظر عن المسافة التي قطعتها الدببة والبيئات التي يزورونها ، مثل الجليد في البحر أو مع الأشبال في الكهوف. عند الصيد ، تسبح الدببة القطبية أيضًا لمسافات طويلة ، لذلك يريد الباحثون التأكد من بقاء متتبع الأزيز أثناء هذه الأنواع من الأنشطة الشاقة.
قال جون كيرشوفر إنه فوجئ عندما سقط أحد المتتبعين من دب كان يتجول حول الصفصاف. ناقش سبب انفصاله عن ابنه BJ. قال ، “الدببة القطبية تشبه إلى حد كبير الدبابات. إنهم يسيرون في اتجاه وأيًا كان ما في طريقهم ، فإنهم يتدحرجون [it]قال كيرشوفر. “لقد أجرينا اختبارات في المعمل … حتى أفضل الاختبارات لن تمثل أبدًا ما ستفعله الحيوانات بالفعل.”
هناك فجوات أخرى في المعلومات يأمل الباحثون في سدها ، خاصةً مع الذكور البالغين الأقل دراسةً من الدببة القطبية. أوضح ثيمان أن بعض ذكور الدببة تتجمع على طول شواطئ الخليج وتتسكع. إنهم يلعبون ويتصارعون ، لذلك يجب أن تظل المرفقات المستقبلية ثابتة إذا أردنا معرفة المزيد عن هؤلاء الذكور البالغين من الدببة.
الفريق
كيفن بانجين ، كبير تقني 3M يقدم الدعم الفني ثلاثي الأبعاد ؛ أندرو ديروشر ، أستاذ الأحياء بجامعة ألبرتا ؛ جورج دورنر ، عالم الحيوان البحثي السابق في هيئة المسح الجيولوجي الأمريكية ؛ جينيفر إرليش ، مديرة اتصالات أولى في 3M ؛ ليندسي هاينز ، أخصائية أبحاث في 3M ؛ كريس كيلتون ، مهندس نموذج أولي متقدم لشركة 3M ؛ كيرشوفر ، مدير شركة Polar Bears International لتقنيات الحفظ ؛ جون كيرشوفر ، عالم أبحاث متقدم سابق في 3M ؛ ماريسا كروس ، مديرة برامج الحفاظ على البيئة في Polar Bears International ؛ جوزيف نورثروب من وزارة الموارد الطبيعية والغابات في أونتاريو ؛ إيفلين باديلا ، رائدة التسويق الرقمي لشركة 3M ؛ تايلر روس ، باحث بجامعة يورك ومرشح لنيل درجة الدكتوراه ؛ فاساف ساهني ، أخصائي أبحاث متقدم سابق في شركة 3M ؛ جريجوري دبليو ثيمان ، أستاذ مشارك في جامعة يورك ؛ فيكي تريم ، المدير الإقليمي للحياة البرية في مانيتوبا ؛ وجيف يورك ، كبير مديري شركة Polar Bears International لحفظ الطبيعة وعالم فريق العمل.
بالتعاون مع أحواض السمك وحدائق الحيوان التالية: Point Defiance Zoo & Aquarium؛ حديقة حيوان مدينة كانساس؛ حديقة حيوان كولومبوس وأكواريوم ؛ حديقة حيوان سان دييغو ، حديقة حيوان كومو بارك ؛ حديقة حيوان أوريغون حديقة حيوان لويزفيل حديقة حيوان ماريلاند في بالتيمور ؛ حديقة حيوان هوجل في يوتا ؛ حديقة حيوان Assiniboine Park وحديقة حيوان تورنتو في كندا ؛ و Skandinavisk Dyrepark في الدنمارك.
اطلع على القائمة الكاملة للفائزين في Gizmodo Science Fair
اكتشاف المزيد من نص كم
اشترك للحصول على أحدث التدوينات المرسلة إلى بريدك الإلكتروني.
