ربات‌هایی که به جنگ گونه‌های مهاجم می‌روند!

به گزارش ایسنا، تجارت و سفر کردن انسان‌ها، گونه‌های غیر بومی را به صورت عمدی یا تصادفی به بیرون از محدوده طبیعی آنها در سطح جهان انتقال داده است. هر چیزی که وجود دارد، ممکن است به جای دیگری منتقل شود. این گونه تهاجم‌های بیولوژیکی می‌توانند عامل انقراض، تریلیون‌ها دلار هزینه و گسترش بیماری‌ها باشند. پژوهشگران همواره سعی دارند تا مشخص کنند که چه تعداد از این گونه‌های غیربومی در حال حاضر در سرتاسر جهان وجود دارند و کدام گروه از این گونه‌ها به طور ویژه مستعد غیربومی شدن هستند.

یک گونه برای مهاجم بودن باید به راحتی با منطقه جدید سازگار شود، به سرعت تکثیر شود و همچنین به اموال، اقتصاد یا گیاهان و حیوانات بومی منطقه آسیب برساند.گونه مهاجم، ارگانیسمی است که بومی یک منطقه خاص نیست. گونه‌های مهاجم می‌توانند آسیب‌های اقتصادی و زیست‌محیطی فراوانی را به منطقه جدید وارد کنند.

همه گونه‌های غیر بومی مهاجم نیستند. به عنوان مثال، بیشتر محصولات غذایی که در آمریکا پرورش می‌یابند، از جمله انواع محبوب گندم، گوجه‌فرنگی و برنج، بومی آن نیستند. یک گونه برای مهاجم بودن باید به راحتی با منطقه جدید سازگار شود، به سرعت تکثیر شود و همچنین به اموال، اقتصاد یا گیاهان و حیوانات بومی منطقه آسیب برساند.

بسیاری از گونه‌های مهاجم به طور تصادفی به یک منطقه جدید وارد می‌شوند. «صدف سیاه گورخری»(Zebra mussel) بومی دریای سیاه و دریای خزر است اما به طور تصادفی به دریاچه‌های بزرگ آمریکای شمالی رسید و به کشتی‌های بزرگی که بین دو منطقه حرکت می‌کردند، چسبید. صدف‌های سیاه گورخری در حال حاضر در دریاچه‌های بزرگ به قدری زیاد هستند که گونه‌های بومی را تهدید می‌کنند.

برخی از گونه‌ها عمدا به یک منطقه جدید برده می‌شوند. اغلب، این گونه‌ها به عنوان گونه‌های کنترل‌کننده آفات معرفی می‌شوند. در موارد دیگر، آنها را به عنوان حیوانات خانگی یا تزئینی معرفی می‌کنند. افراد و مشاغلی که این گونه‌ها را وارد می‌کنند، قادر به پیش‌بینی کردن عواقب کار خود نیستند. حتی دانشمندان همیشه مطمئن نیستند که چگونه یک گونه با محیط جدید سازگار می‌شود.

گونه‌های منتقل‌شده خیلی سریع تکثیر می‌شوند و به گونه مهاجم تبدیل می‌گردند. به عنوان مثال، در سال ۱۹۴۹ پنج گربه به جزیره ماریون برده شدند که بخشی از آفریقای جنوبی در جنوب اقیانوس هند است. گربه‌ها به عنوان عامل کنترل‌کننده جمعیت موش‌ها به آنجا برده شدند. تا سال ۱۹۷۷، حدود ۳۴۰۰ گربه در این جزیره زندگی می‌کردند که جمعیت پرندگان محلی را به خطر انداخت.

منشاء سایر گونه‌های مهاجم از نسل حیوانات خانگی است که فرار کرده‌اند یا در طبیعت رها شده‌اند. بسیاری از مردم، مارهای «پایتون برمه‌ای»(Burmese python) خود را در اورگلیدز رها کرده‌اند که یک منطقه باتلاقی در جنوب فلوریداست. طول این مارهای بزرگ می‌تواند به شش متر برسد. پایتون‌های برمه‌ای که بومی جنگل‌های جنوب شرقی آسیا هستند، شکارچیان طبیعی کمی در اورگلیدز دارند. آنها بسیاری از گونه‌های محلی مانند «اکراس سفید»(white ibis) و «مرغ لنگان»(Limpkin) را شکار می‌کنند که دو نوع «پرنده کنارآبزی»(Wader) هستند.

بسیاری از گونه‌های مهاجم به این دلیل رشد می‌کنند که برای غذا با گونه‌های بومی در رقابت قرار می‌گیرند. «کپور سرگنده»(Bighead carp) و «کپور نقره‌ای»(Silver carp) دو گونه بزرگ ماهی هستند که در دهه ۱۹۹۰ از مراکز پرورش ماهی گریختند و اکنون در رودخانه میزوری آمریکای شمالی رایج هستند. این ماهی‌ها از موجودات ریز شناور در آب موسوم به «پلانکتون‌« تغذیه می‌کنند. بسیاری از گونه‌های ماهی بومی مانند ماهی «پوزه‌پارویی»(Paddlefish) نیز از پلانکتون تغذیه می‌کنند. چرخه تغذیه ماهی پوزه‌پارویی، کندتر از ماهی کپور است. در حال حاضر تعداد ماهی‌های کپور در پایین رودخانه میزوری به قدری زیاد است که ماهی پوزه‌پارویی غذای کافی ندارد.

گونه‌های مهاجم گاهی به این دلیل رشد می‌کنند که هیچ شکارچی وجود ندارد تا آنها را در مکان جدید شکار کند. «مارهای درختی قهوه‌ای»(Brown tree snakes) به طور تصادفی در اواخر دهه ۱۹۴۰ یا اوایل دهه ۱۹۵۰ به جزیره «گوآم»(Guam) در اقیانوس آرام برده شدند. هیچ حیوانی در گوآم مارها را شکار نکرد اما جزیره پر از پرندگان، جوندگان و دیگر حیوانات کوچکی بود که مارها می‌توانستند آنها را شکار کنند. مارها به سرعت تکثیر شدند و اکنون عامل انقراض ۹ گونه از ۱۱ گونه پرنده جنگلی جزیره هستند.

بسیاری از گونه‌های مهاجم، زیستگاه‌هایی را تخریب می‌کنند که گیاهان و جانوران دیگر به طور طبیعی در آنها سکونت دارند. «نوتریا»(Nutria) از جوندگان بزرگ بومی آمریکای جنوبی است. دام‌داران این جوندگان را در دهه ۱۹۰۰ به این امید به آمریکای شمالی بردند که آنها را برای به دست آوردن خز پرورش دهند. هنگامی که دام‌داران در این کار شکست خوردند، برخی از نوتریاها در طبیعت رها شدند. امروزه آنها یک آفت بزرگ در منطقه «گلف کوست»(Gulf Coast) و «خلیج چساپیک»(Chesapeake Bay) آمریکا هستند.

نوتریا علف‌ها و نی‌های بلند را می‌خورد. این گیاهان برای تالاب‌های باتلاقی مناطق مورد نظر حیاتی هستند زیرا غذا، مکان‌های لانه‌سازی و سرپناه بسیاری از موجودات را فراهم می‌کنند. همچنین، این گیاهان به حفظ کردن رسوبات و خاک و جلوگیری از فرسایش زمین کمک می‌کنند. نوتریا با خوردن علف‌های تالاب، شبکه غذایی و زیستگاه منطقه را از بین می‌برد.

برخی از گونه‌های مهاجم، آسیب زیادی را به اقتصاد وارد می‌کنند. سنبل آبی، یک گیاه بومی آمریکای جنوبی است که در بسیاری از نقاط جهان به عنوان یک گونه مهاجم شناخته می‌شود. مردم اغلب این گیاه را که در آب رشد می‌کند، به خاطر گل‌های زیبای آن می‌شناسند اما این گیاه به سرعت رشد می‌کند و حیات وحش بومی را می‌پوشاند. در «دریاچه ویکتوریا»(Lake Victoria) واقع در اوگاندا، سنبل آبی چنان ضخیم رشد کرد که قایق‌ها نمی‌توانستند از آن عبور کنند و برخی از بنادر بسته شدند. سنبل آبی از رسیدن نور خورشید به زیر آب جلوگیری کرد. گیاهان و جلبک‌ها نتوانستند رشد کنند و تغذیه و تکثیر ماهی ضعیف شد. بدین ترتیب، صنعت ماهی‌گیری دریاچه ویکتوریا سقوط کرد.

گونه‌های مهاجم می‌توانند به اموال نیز آسیب برسانند. صدف‌های سیاه گورخری کوچک، سیستم‌های خنک‌کننده موتورهای قایق را مسدود می‌کنند و صدف‌های بزرگ‌تر به لوله‌های آب نیروگاه‌ها در سراسر منطقه دریاچه‌های بزرگ آسیب می‌رسانند.

روش‌های ریشه‌کن کردن گونه‌های مهاجم

مقامات هر منطقه از روش‌های گوناگونی برای از بین بردن گونه‌های مهاجم استفاده کرده‌اند. به عنوان مثال، گربه‌های جزیره ماریون به ویروس آلوده شدند.

گاهی اوقات گونه‌های دیگری برای کمک به کنترل کردن یک گونه مهاجم، به منطقه مورد نظر منتقل می‌شوند. «انجیرتیغی»(Opuntia) که بومی قاره آمریکاست، در استرالیا بدون کنترل رشد می‌کرد و در حال تخریب کردن مراتعی بود که دام‌داران در آنها دام پرورش می‌دادند. دولت آمریکا، کرم‌های «پروانه کاکتوس»(cactus moth) را که شکارچیان طبیعی کاکتوس هستند، برای خوردن کاکتوس‌ها به آنجا برد.

با وجود این، انتقال دادن حشرات می‌تواند خطرناک باشد. گاهی اوقات، حشرات به سایر گونه‌های گیاهی نیز آسیب می‌رسانند و خودشان می‌توانند به گونه‌های مهاجم تبدیل شوند. مواد شیمیایی که برای کنترل کردن گونه‌های مهاجم استفاده می‌شوند نیز گاهی اوقات می‌توانند به گیاهان و حیوانات غیر مهاجم آسیب برسانند.

گاهی اوقات، حشرات به سایر گونه‌های گیاهی نیز آسیب می‌رسانند و خودشان می‌توانند به گونه‌های مهاجم تبدیل شوند.دولت‌ها در تلاش هستند تا به مردم در مورد گونه‌های مهاجم آموزش دهند. به عنوان مثال، در آمریکا به کشتی‌های ماهی‌گیری بین‌المللی هشدار داده می‌شود که پیش از بازگشت به خانه، شست‌وشو را انجام دهند. این کار مانع از انتقال تصادفی صدف‌های سیاه گورخری یا گونه‌های دیگر از آب یک کشور به کشور دیگر می‌شود.

گاهی اوقات، جوامع با گونه‌های مهاجم مانند یک ارتش بیگانه برخورد می‌کنند. نوتریا زیستگاه طبیعی را از بین می‌برد و سالانه میلیون‌ها دلار هزینه برای دولت‌های محلی و مشاغل دارد. گروه‌های زیست‌محیطی، رهبران مشاغل و مقامات دولتی نگران آسیب‌های وارده از این گونه مهاجم هستند.

مقامات «پناهگاه حیات وحش ملی بلک‌واتر»(Blackwater National Wildlife Refuge) در ایالت مریلند آمریکا، با شکارچیان برای از بین بردن ۸۵۰۰ نوتریا در این منطقه همکاری کردند. شکارچیان در زمان‌های خاصی از سال به مناطق خاصی از مرداب می‌رفتند. آنها نوتریاها را با استفاده از GPS ردیابی کردند و تله‌هایی را برای کشتن این جوندگان کار گذاشتند. شکارچیان در یک حرکت گسترده و هماهنگ از غرب به شرق پناهگاه حرکت کردند. یخ بستن خلیج چساپیک در زمستان، مانع از شنا کردن نوتریا می‌شد. بنابراین، شکارچیان می‌توانستند به آنها شلیک کنند.

این عملیات دو سال طول کشید اما در نهایت، نوتریا از پناهگاه حیات وحش ملی بلک‌واتر ریشه‌کن شد و تالاب آن کم‌کم رو به بهبود گذاشت.

نوآوری‌های فناوری برای مدیریت کردن گسترش گونه‌های مهاجم

مهار کردن انتقال، گسترش و تأثیرگذاری گونه‌های مهاجم همچنان یک مشکل بزرگ مدیریت و سیاست‌گذاری است. جهانی شدن این مشکل و تغییرات محیطی در دهه‌های اخیر، تلاش‌ها را برای اجرای اقدامات علمی که به این چالش‌ها رسیدگی می‌کنند، پیچیده‌تر کرده است. فناوری‌های جدید، فرصت‌های هیجان‌انگیزی را برای پیشبرد دانش پیرامون گونه‌های مهاجم، ارتقای اقدامات مدیریتی و هدایت کردن راهبردها ارائه می‌دهند اما این فناوری‌ها برای بیشتر پزشکان پیچیده و غیرقابل دسترس هستند.

با ادامه یافتن پیشرفت فناوری، صنایع گوناگون از تجهیزات و روش‌های نوآورانه برای مقابله کردن با چالش‌های پیچیده استقبال می‌کنند. برخی از مهم‌ترین فناوری‌ها برای مدیریت کردن گسترش گونه‌های مهاجم، به شرح زیر هستند.

۱. سنجش از دور. فناوری سنجش از دور، جمع‌آوری کردن داده‌ها را بدون تماس فیزیکی مستقیم شامل می‌شود. سنجش از دور در زمینه جنگلداری، از ماهواره‌ها، پهپادها و حسگرها برای به دست آوردن اطلاعات درباره جنگل‌ها و محیط اطراف آنها استفاده می‌کند. از این داده‌ها می‌توان برای نظارت کردن بر سلامتی جنگل، شناسایی گونه‌های مهاجم و تصمیم‌گیری آگاهانه برای مدیریت بهتر جنگل استفاده کرد.

فناوری سنجش از دور، امکان جمع‌آوری کردن حجم گسترده‌ای از داده‌ها را در مدت کوتاهی فراهم می‌کند. بدین ترتیب، می‌توان مناطق گسترده‌تری را با دقت و سرعت تحت نظارت قرار داد و در زمان و منابع مورد نیاز صرفه‌جویی کرد. عکس‌هایی که با وضوح بالا توسط فناوری سنجش از راه دور تهیه می‌شوند، نمای دقیقی را از مناطق مورد نظر ارائه می‌دهند. این عکس‌ها امکان شناسایی کردن پوشش گیاهی خاص، گونه‌های درختی و تهدیدات بالقوه را با دقت بیشتری فراهم می‌کنند.

فناوری سنجش از دور، امکان نظارت مستمر را فراهم می‌کند و به مدیران مربوطه امکان می‌دهد تا تغییرات رخ‌داده در منطقه مورد نظر یا حضور گونه‌های مهاجم را به سرعت تشخیص دهند. بدین ترتیب، می‌توان اقدامات مورد نیاز را به موقع برای جلوگیری کردن از آسیب بیشتر انجام داد.

با پیاده‌سازی فناوری سنجش از دور، می‌توان تلاش‌های مدیریتی را بهینه‌سازی کرد تا در هزینه‌ها صرفه‌جویی شود. تشخیص دادن زودهنگام بیماری‌ها یا گونه‌های مهاجم به کمک سنجش از راه دور می‌تواند از خسارات مالی قابل توجهی که در صورت عدم شناسایی رخ می‌دهند، جلوگیری کند.

چندین روش سنجش از دور وجود دارند که یک نقش حیاتی را در شناسایی کردن گونه‌های مهاجم ایفا می‌کنند.

• عکسبرداری با وضوح بالا. سکوهای سنجش از راه دور مجهز به دوربین‌های وضوح بالا می‌توانند عکس‌های دقیقی را از مناطق مورد نظر بگیرند و دانشمندان را قادر سازند تا گونه‌های مهاجم را براساس ویژگی‌های متمایز آنها شناسایی کنند.
• تصویربرداری فراطیفی. حسگرهای فراطیفی، نشانه‌های طیفی منحصربه‌فرد اهداف گوناگون از جمله گونه‌های گیاهی مهاجم را شناسایی و بررسی می‌کنند. دانشمندان با تحلیل کردن این نشانه‌ها می‌توانند بین گونه‌های بومی و مهاجم تمایز قائل شوند.
• لیدار. فناوری لیدار از پالس‌های لیزری برای اندازه‌گیری کردن فاصله بین حسگر و سطح زمین استفاده می‌کند. این کار، اطلاعات دقیقی را درباره ساختار سه‌بعدی منطقه مورد نظر فراهم می‌آورد و به دانشمندان امکان می‌دهد تامناطق مورد هجوم گونه‌های غیربومی را شناسایی کنند.

داده‌های سنجش از دور را می‌توان با استفاده از الگوریتم‌های پیشرفته و روش‌های مبتنی بر یادگیری ماشینی پردازش و تحلیل کرد تا امکان شناسایی و نقشه‌برداری خودکار از گونه‌های مهاجم در مناطق مورد نظر فراهم شود. این فناوری‌ها، زمان و تلاش مورد نیاز را برای شناسایی گونه‌ها در مقایسه با بررسی‌های سنتی روی زمین به طور قابل توجهی کاهش می‌دهند.

۲. ربات‌های الهام‌گرفته از طبیعت. ربات‌هایی که با الهام از طبیعت ساخته شده‌اند، برای توسعه تلاش‌های حفاظتی آینده سودمند هستند زیرا می‌توانند در محیط طبیعی عمل کنند و در عین حال، بروز اختلال را در وضعیت ساکنان محیط و وضعیت طبیعی آن به حداقل برسانند.

برای مثال، گروهی از پژوهشگران «مدرسه مهندسی تندن دانشگاه نیویورک»(NYU Tandon) و «دانشگاه استرالیای غربی»(UWA) در سال گذشته میلادی، یک ماهی رباتیک را با الهام از ماهی موسوم به «باس دهان‌بزرگ»(Largemouth bass) ساختند.

این ماهی رباتیک می‌تواند یک فناوری ارزشمند برای مقابله کردن با یکی از مشکل‌سازترین گونه‌های مهاجم جهان موسوم به «پشه‌ماهی»(Mosquitofish) باشد. این مشکل به ویژه در دریاچه‌ها و رودخانه‌هایی دیده می‌شود که ماهی‌های بومی و سایر حیات وحش آنها گزینه‌های محدودی را برای فرار کردن دارند. «مائوریتزیو پورفیری»(Maurizio Porfiri) از پژوهشگران این پروژه گفت: تا جایی که ما می‌دانیم، این اولین پژوهشی است که از ربات‌ها برای برانگیختن واکنش نسبت به ترس در این گونه مهاجم استفاده می‌کند.

ربات‌هایی که با الهام از طبیعت ساخته شده‌اند، برای توسعه تلاش‌های حفاظتی آینده سودمند هستند زیرا می‌توانند در محیط طبیعی عمل کنند و در عین حال، بروز اختلال را در وضعیت ساکنان محیط و وضعیت طبیعی آن به حداقل برسانند.پورفیری و همکارانش، اولین آزمایش‌ها را برای سنجش توانایی یک ماهی رباتیک برای ایجاد تغییرات مرتبط با ترس در پشه‌ماهی‌ها انجام دادند. یافته‌های این پژوهش نشان می‌دهند که حتی قرار گرفتن برای کوتاه‌مدت در معرض یک ماکت رباتیک شکارچی اصلی پشه‌ماهی می‌تواند واکنش‌های استرس معنی‌داری را در آن برانگیزد. این واکنش‌ها به دوری کردن و از دست دادن ذخایر انرژی منجر می‌شوند و تولیدمثل این گونه مهاجم را کاهش می‌دهند.

در برخی از آزمایش‌ها، این ماهی رباتیک طوری برنامه‌ریزی شد که بازخورد بلادرنگ مبتنی بر تعامل با پشه‌ماهی‌های زنده را در خود جای دهد و حمله‌های معمول شکارچی را که افزایش سرعت شنا کردن است، به نمایش بگذارد.

تعامل بین ماهی زنده و ماکت در لحظه ردیابی و تحلیل شد تا همبستگی بین درجه زیست‌تقلیدی در ربات و سطح واکنش استرس از سوی ماهی زنده نشان داده شود. وقتی ماهی‌ها در معرض شکارچیان رباتیک قرار گرفتند که بیشتر الگوهای شنای تهاجمی و حمله شکارچیان واقعی را تقلید می‌کردند، بالاترین سطح واکنش‌های استرس رفتاری و فیزیولوژیکی را نشان دادند.

۳. ربات‌های قاتل حشرات. در نبرد مداوم با آفات، یک نیروی جدید از خط مقدم فناوری ظهور کرده است. این نیروی جدید، ربات حشره‌کش است. این ربات‌ها برای شناسایی کردن و از بین بردن خودکار حشرات در محیط‌های گوناگون، از مزارع کشاورزی گرفته تا فضاهای خانگی طراحی شده‌اند. ربات‌هایی که برای از بین بردن حشرات طراحی و ساخته می‌شوند، می‌توانند یک جایگزین ارزان‌تر و سازگار با محیط زیست برای حشره‌کش‌ها باشند.

ربات‌هایی که برای از بین بردن حشرات طراحی و ساخته می‌شوند، می‌توانند یک جایگزین ارزان‌تر و سازگار با محیط زیست برای حشره‌کش‌ها باشند.ربات حشره‌کش یک نوع ماشین مستقل است که برای شناسایی کردن و از بین بردن آفات برنامه‌ریزی می‌شود. این ربات اغلب ترکیبی از حسگرها، هوش مصنوعی و مکانیک دقیق را برای حرکت کردن در فضاها و هدف قرار دادن حشرات به کار می‌گیرد. برخی از این ربات‌ها، لیزر یا تجهیزات مکانیکی را برای از بین بردن آفات به کار می‌گیرند و برخی دیگر ممکن است از آفت‌کش‌ها به شیوه‌ای کنترل‌شده استفاده کنند تا اثرات زیست‌محیطی آنها را به حداقل برسانند.

این ربات‌ها به ‌ویژه در حوزه کشاورزی سودمند هستند زیرا می‌توانند بدون نیاز به استفاده گسترده از آفت‌کش‌ها، به گشت‌زنی در میان محصولات کشاورزی بپردازند و از آنها در برابر حشرات آسیب‌رسان محافظت کنند. این کار نه تنها قرار گرفتن در معرض مواد شیمیایی را برای محیط زیست و انسان‌ها کاهش می‌دهد، بلکه از حفظ کردن جمعیت حشرات سودمند نیز پشتیبانی می‌کند. در محیط‌های مسکونی، این ربات‌ها یک راه‌حل بدون نیاز به دخالت دست را برای کنترل کردن آفات ارائه می‌کنند که می‌تواند نیاز به خدمات حرفه‌ای را برای نابودسازی حشرات مهاجم کاهش ‌دهد.

گروهی از پژوهشگران مؤسسه رباتیک «دانشگاه کارنگی ملون»(CMU) در سالی که گذشت، یک ربات خودکار ابداع کردند که «تارتان‌پست»(TartanPest) نام دارد. این ربات می‌تواند یک گونه مهاجم از حشرات موسوم به «فانوس‌ خال‌دار»(Spotted lanternfly) را که در نابودی محصولات مهم نقش دارد، در مسیرش متوقف کند.

فانوس‌های خال‌دار به سرعت و به راحتی پخش می‌شوند زیرا ظرفیت لازم را برای تغذیه کردن از گیاهان و محصولات گوناگون مانند انگور، سیب، رازک، گردو و بسیاری از چوب‌های سفت دارند. تخمین زده شده است که تنها در ایالت پنسیلوانیا، این حشرات می‌توانند سالانه ۳۰۰ میلیون دلار را از چرخه اقتصاد خارج کنند.

ربات جدید از یک ردیاب تمام‌الکتریکی، یک بازوی رباتیک و فناوری بینایی رایانه‌ای تشکیل شده است. ربات با این امکانات می‌تواند در مزارع و جنگل‌ها پرسه بزند و توده‌های تخم فانوس خال‌دار را با استفاده از یک برس چرخان در انتهای بازوی خود شناسایی کند و از بین ببرد. برس در محیط اطراف می‌چرخد تا به جدا شدن تخم‌ها و از بین بردن آنها کمک کند.

این ربات از یک مدل یادگیری عمیق برای شناسایی کردن توده‌های تخم فانوس خالدار استفاده می‌کند. به گفته پژوهشگران، این ربات می‌تواند یک مجموعه داده را شامل تعداد زیادی تخم فانوس خال‌دار جمع‌آوری کند که انسان‌ها فقط با تلفن همراه خود قادر به جمع‌آوری کردن آنها هستند.

ربات تارتان‌پست می‌تواند هم برای کشاورزان کوچک و هم برای سیستم‌های غذایی گسترده‌تر بسیار سودمند باشد. این ربات خودکار در سه زمینه کاهش آلودگی شیمیایی محصولات، افزایش کارآیی در مزارع و صرفه‌جویی در هزینه‌های نیروی کار کمک خواهد کرد.

۴. ربات‌های قاتل گربه‌ها. استرالیا در سال ۲۰۲۳ اعلام کرد که از ۱۵ ربات برای کشتن شش میلیون گربه ولگرد استفاده خواهد شد. ایالت استرالیای غربی ادعا کرد که این گربه‌ها مسئول انقراض ۲۸ گونه هستند و تهدیدی برای بقای بیش از ۱۲۰ گونه از جمله «والابی صخره»(Rock-wallaby) و «نامبت»(Numbat) به شمار می‌روند.

به گزارش «نشنال جئوگرافیک»، گربه‌ها در سال ۱۷۸۸ همراه با اولین کشتی‌های انگلیسی که با قصد استعمار در سیدنی فرود آمدند، به استرالیا وارد شدند. از آن زمان، تکثیر گربه‌ها در سراسر استرالیا، حیات وحش این کشور را تحت سلطه قرار داده است.

خطرناک‌ترین گونه این گربه‌ها، ۲۰ میلیون «گربه رمیده»(Feral cat) هستند که در سراسر اکوسیستم‌های گوناگون استرالیا پخش شده‌اند. یک پژوهش حوزه حیات وحش تخمین زده است که گربه‌های رمیده، مسئول مرگ روزانه یک میلیون خزنده در استرالیا هستند. خصوصیات و رفتار این گربه‌ها به آنها امکان می‌دهد تا پرندگان و پستان‌داران کوچک را شکار کنند.

ربات‌های به کار گرفته‌شده در استرالیا به لیزر و دوربین مجهز هستند و می‌توانند گربه‌ها را تشخیص دهند و آنها را از سایر گونه‌های تحت محافظت تفکیک کنند. اگر گربه خیلی به ربات‌ها نزدیک شود، ربات‌ها یک ژل سمی را اسپری می‌کنند که بلعیدن آن کشنده است. این روند ممکن است وحشیانه به نظر برسد اما در استرالیا گربه‌ها یک گونه مهاجم به شمار می‌روند و دو سوم آنها وحشی هستند.

۵. قایق رباتیک قاتل گیاه‌های مهاجم. گیاه «هیدریلا»(Hydrilla) که بومی استرالیا، آفریقا و بخش‌هایی از آسیاست، در دهه ۱۹۵۰ به فلوریدا راه پیدا کرد. در آن زمان، از این گیاه برای آکواریوم‌ها استفاده می‌شد زیرا برای رشد کردن به تغذیه یا نور زیادی نیاز نداشت.

از آن زمان به بعد، هیدریلا به عنوان بدترین گیاه مهاجم آبزی جهان شناخته شد زیرا به سرعت رشد می‌کند و کنترل کردن آن دشوار است. اکنون این گیاه را می‌توان در بسیاری از مناطق آمریکا نیز یافت.

هیدریلا به عنوان بدترین گیاه مهاجم آبزی جهان شناخته شده زیرا به سرعت رشد می‌کند و کنترل کردن آن دشوار است.ایالت کنتیکت آمریکا به شدت توسط علف‌های هرز مضر آسیب دیده است. بررسی انجام‌شده در سال ۲۰۲۰ روی رودخانه این ایالت، هیدریلا را در وسعت ۲۰۰ هکتار در یک سوم از منطقه پایین رودخانه یافت. رشته‌های متراکم هیدریلا، رشد گیاهان آبزی بومی و موجودات دریایی را دشوار می‌سازد و اغلب به گرفتگی پروانه قایق‌ها منجر می‌شود.

پژوهشگران «دانشگاه نورت‌ایسترن»(NEU) در سال ۲۰۲۳ از ابداع یک قایق برای حل کردن این مشکل خبر دادند. «هیدریلا هانتر»(Hydrilla Hunter)، یک قایق رباتیک خودکار مجهز به دوربین ابرطیفی است که برای شناسایی کردن این گیاه مهاجم طراحی شده است.

اجزای داخلی این قایق شامل یک سیستم تصویربرداری، یک باتری تجدیدپذیر و سیستم‌های ارتباطی است. پژوهشگران با مجهز کردن قایق رباتیک به این قابلیت‌ها سعی داشتند امکان شناسایی خودکار هیدریلا و اطلاع دانشمندان از محل رویش آن را تا پیش از تسلط بر آب‌های کنتیکت فراهم کنند.

قایق رباتیک در یک فرآیند سه‌مرحله‌ای کار می‌کند. ابتدا، کاربر مشخص می‌کند که قایق باید با یک سیستم پایه براساس نقشه پیش برود. هنگامی که ربات بین راه به نقاط مورد نظر می‌رسد، سطح زیر آب را برای یافتن هیدریلا اسکن می‌کند. در صورت شناسایی کردن، کاربر می‌تواند مکانی را که گیاه در آن دیده شده است، نشانه‌گذاری کند.

وزن این قایق رباتیک ۲۸.۱ کیلوگرم است. قایق می‌تواند با سرعت دو کیلومتر در ساعت به حرکت درآید و با یک بار شارژ شدن می‌تواند ۹۰ دقیقه کار کند. به گفته گروه سازنده، می‌توان ربات را از راه دور کنترل کرد یا اجازه داد که به طور مستقل کار کند.

روش‌هایی که در حال حاضر برای شناسایی کردن این گیاه مهاجم استفاده می‌شوند، شامل جستجوی دانشمندان در قایق‌ها به مدت چندین ساعت در هفته با استفاده از دوربین‌های سنگین زیر آب هستند. تشخیص دادن این گیاه نیز اغلب می‌تواند چالش‌برانگیز باشد زیرا شبیه به گونه‌های بومی به نظر می‌رسد. این همان دلیلی است که دوربین فراطیفی ربات را برای این نوع موقعیت ایده‌آل می‌کند. دوربین‌های فراطیفی با ثبت کردن طیفی از طول موج کار می‌کنند که بیشتر از توانایی درک انسان است.

مزایا و معایب استفاده کردن از ربات‌ها در مبارزه با گونه‌های مهاجم

ربات‌ها روزبه‌روز اهمیت فزاینده‌ای را در مدیریت کردن گونه‌های مهاجم پیدا می‌کنند. استفاده کردن از ربات‌ها در کنترل گونه‌های مهاجم، مزایای متعددی را نسبت به روش‌های سنتی دارد که از میان آنها پیشتر به افزایش دقت، کارآیی و ایمنی اشاره شد. ربات‌ها را می‌توان برای انجام دادن وظایف ویژه مانند نظارت و نقشه‌برداری از پراکندگی گونه‌های مهاجم، کنترل کردن گسترش آنها و حذف کردن آنها طراحی کرد.

ربات‌ها می‌توانند به مناطق دورافتاده و خطرناکی دسترسی پیدا کنند که دسترسی یافتن به آنها برای انسان دشوار یا غیرممکن است.علاوه بر این، ربات‌ها می‌توانند به مناطق دورافتاده و خطرناکی دسترسی پیدا کنند که دسترسی یافتن به آنها برای انسان دشوار یا غیرممکن است. همچنین، ربات‌ها می‌توانند به کنترل کردن گسترش گونه‌های مهاجم کمک کنند و با کاهش میزان تخریب زیستگاه، تأثیر مثبتی را بر گونه‌های بومی داشته باشند.

با وجود این، استفاده کردن از ربات‌ها معایبی نیز دارد. یکی از بزرگ‌ترین معایب، هزینه ساخت و نگهداری این ربات‌هاست. همچنین، ربات‌ها به سرمایه‌گذاری قابل توجهی در فناوری و زیرساخت نیاز دارند که می‌تواند مانعی برای پذیرش گسترده آنها باشد. علاوه بر این، ربات‌ها می‌توانند بر محیط‌ زیست تأثیر منفی داشته باشند. از جمله این تاثیرات منفی می‌توان به تخریب زیستگاه، مزاحمت برای گونه‌های بومی و انتشار مواد شیمیایی در محیط اشاره کرد.

یکی از چالش‌های اصلی، هزینه خرید و نگهداری ربات‌هاست. خرید و نگهداری ربات‌ها می‌تواند پرهزینه باشد؛ به‌ ویژه وقتی هزینه‌های تعمیر، ارتقاء و تعویض قطعات را در نظر می‌گیریم. این امر می‌تواند مانعی برای ورود بسیاری از سازمان‌ها و جوامع به حوزه رباتیک باشد و دسترسی به این فناوری را دشوار سازد.

یک چالش دیگر، محدود بودن دامنه عملکرد ربات‌هاست. اگرچه ربات‌ها می‌توانند در نظارت بر گونه‌های مهاجم و کنترل کردن آنها مؤثر باشند اما دامنه عملکرد آنها به دلیل عمر باتری و نیاز به مداخله انسان محدود است. این امر می‌تواند توانایی ربات‌ها را برای کنترل کردن گونه‌های مهاجم در مناطق دورافتاده که مداخله انسانی در آنها امکان‌پذیر نیست، محدود کند.

علاوه بر این، ربات‌ها ممکن است برای مسیریابی در نواحی چالش‌برانگیز که گونه‌های مهاجم اغلب در آنها وجود دارند، با مشکل روبه‌رو شوند. این نواحی می‌توانند شامل مناطقی با پوشش گیاهی متراکم، شیب‌های تند و زمین‌های ناهموار باشند که دسترسی و نظارت موثر را برای ربات‌ها دشوار می‌کنند.

استفاده کردن از ربات‌ها ممکن است تعادل ظریف اکوسیستم‌ها را مختل کند و به بروز پیامدهای ناخواسته منجر شود. به عنوان مثال، استفاده کردن از ربات‌ها برای کنترل گونه‌های مهاجم ممکن است به کاهش یافتن برخی از گونه‌های شکارچی منجر شود و یک اثر آبشاری را روی اکوسیستم داشته باشد.

با وجود چالش‌ها و محدودیت‌های پیاده‌سازی ربات‌ها برای مدیریت کردن گونه‌های مهاجم، هنوز پتانسیل زیادی برای استفاده کردن از آنها در آینده وجود دارد. با پیشرفت فناوری و کاهش هزینه‌ها، این احتمال وجود دارد که ربات‌ها به طور گسترده برای مدیریت کردن گونه‌های مهاجم استفاده شوند.

علاوه بر این، با فراگیرتر شدن استفاده از ربات‌ها احتمال دارد نوآوری‌ها و پیشرفت‌های جدیدی ظاهر شوند که بتوانند به غلبه کردن بر برخی از چالش‌ها و محدودیت‌هایی که این فناوری در حال حاضر با آنها روبه‌رو است، کمک کنند. این پیشرفت‌ها شامل ابداع کردن سیستم‌های ناوبری پیشرفته‌تر و افزایش عمر باتری‌هاست که به ربات‌ها امکان می‌دهد تا در محیط‌های چالش‌برانگیز، کارآمدتر ظاهر شوند.

در نتیجه می‌توان گفت که استفاده کردن از ربات‌ها در کنترل گونه‌های مهاجم، نویدبخش آینده مدیریت آنهاست. اگرچه هنوز چالش‌ها و محدودیت‌هایی برای غلبه کردن وجود دارند اما مزایای بالقوه ربات‌ها برای محیط زیست و گونه‌های بومی، آنها را به یک حوزه مهم پژوهش و توسعه تبدیل می‌کند. پژوهشگران، حافظان محیط زیست و متخصصان مدیریت حیات وحش با همکاری کردن می‌توانند به توسعه و اجرای راهبردهای مؤثر برای استفاده کردن از ربات‌ها در کنترل گونه‌های مهاجم کمک کنند و تأثیر مثبتی را بر دنیای اطراف ما بگذارند.

انتهای پیام