شاهد.. كيف تزرع الطائرات بدون طيار الغابات

تفقد الأرض الغابات بمعدل ينذر بالخطر. تقدر منظمة الأمم المتحدة للأغذية والزراعة أن 420 مليون هكتار من الغابات قد ضاعت بسبب الاستخدام الزراعي (إلى حد كبير تربية الماشية وفول الصويا وزراعة نخيل الزيت) منذ عام 1990. بين عامي 2015 و 2020 ، تم تدمير حوالي 10 ملايين هكتار كل عام. غابات الأمازون المطيرة ، على سبيل المثال ، فقدت مساحة بحجم يلوستون (3769 ميلًا مربعًا) في عام 2019 ، وشهدت ارتفاع معدلات إزالة الغابات بنسبة 30٪ لتصل إلى أعلى نقطة لها منذ عقد.
علاوة على ذلك ، كانت حرائق الغابات الناجمة عن تغير المناخ ، كما رأينا مؤخرًا في أستراليا وكاليفورنيا ، مدمرة بشكل خاص. حتى نبدأ في تخفيف حدة التأثيرات التي نراها من عالم سريع الاحترار ، تقدر الهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ (IPCC) أن حوالي 730 مليار طن من ثاني أكسيد الكربون - أي ما يعادل كل ثاني أكسيد الكربون المنبعث من الولايات المتحدة والمملكة المتحدة وألمانيا والصين منذ الثورة الصناعية - ستحتاج إلى إزالتها من الغلاف الجوي بحلول نهاية القرن ، وفقًا لتقرير عام 2018. المشكلة هي أنه لا يوجد أحد متأكد من كيفية القيام بذلك حتى الآن.
ومع ذلك ، هناك أمل. وجدت دراسة حديثة في مجلة Nature أن "استعادة 15 في المائة من الأراضي المحولة في المناطق ذات الأولوية يمكن أن تتجنب 60 في المائة من حالات الانقراض المتوقعة مع عزل 299 جيجا طن من ثاني أكسيد الكربون." وهذا يمثل ثلث إجمالي الزيادة في ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي منذ بداية الثورة الصناعية.
رداً على ذلك ، قامت الحكومات والمنظمات غير الحكومية والجمعيات الخيرية وحتى الشركات الخاصة بوضع وتنفيذ خطط إعادة التحريج التي تعمل إلى حد كبير مثل صواني "خذ بنس واحد ، اترك بنس واحد" بجوار سجل النقود في bodega. إنهم يسعون أساسًا إلى استبدال ما تمت إزالته من أجل الحفاظ على التوازن داخل النظام. في عام 2011 ، على سبيل المثال ، أطلقت ألمانيا والاتحاد الدولي للحفاظ على الطبيعة تحدي بون الذي يسعى إلى استعادة 350 مليون هكتار من الأرض بحلول عام 2030. وحتى الآن ، تعهدت أكثر من 43 دولة تقع في المناخات الاستوائية وشبه الاستوائية استعادة 300 مها.
هذه أهداف سامية بالفعل. المشكلة هي أن جهود إعادة التحريج تتطلب عمالة مكثفة. أنت بحاجة إلى أحذية على الأرض وأيدي في التربة حتى تنجح هذه الحملات ، وعلى هذا النحو ، غالبًا ما تصبح طويلة ومرهقة. على سبيل المثال ، أطلقت مؤسسة Worldview International Foundation في عام 2012 حملة لزراعة مليار شجرة منغروف في دولة ميانمار. في السنوات السبع اللاحقة ، تمكن المتطوعون
المحليون من زراعة 6 ملايين شتلة يدويًا - وهو جهد مثير للإعجاب ولكنه ببساطة بطيء جدًا لإحداث فرق على النطاق المطلوب. وذلك عندما شاركت شركة Dendra Systems ، وهي شركة لاستعادة الغابات تعتمد على الطائرات بدون طيار. بمساعدة إلكترونيات الطيران الحديثة والأتمتة ، تمكنت الحملة من زراعة 4 ملايين شتلة من أشجار القرم في عام 2019 وحده. تقدر الشركة أن زوجًا من المشغلين يطير عشر طائرات بدون طيار يمكن أن يزرع ما يصل إلى 400000 شجرة يوميًا.
قال جيريمي ليونارد ، المهندس في شركة Dendra Systems ، ل Engadget: "لقد كان الجنس البشري جيدًا جدًا في بناء الأدوات اللازمة لإزالة الغابات على نطاق صناعي". "ولفترة طويلة ، كانت حالة الفنون في استعادة النظام البيئي هي الزراعة اليدوية. لذلك نحاول توفير مجموعة أدوات للاستعادة حتى نتمكن من القيام بذلك على نطاق واسع ".
بالنسبة إلى Dendra ، تشتمل مجموعة الأدوات هذه على نوعين من منصات الطائرات بدون طيار الجوية ذاتية التشغيل المعدلة من الدرجة التجارية ، وذكاء اصطناعي بصري ، وخوارزمية تعلم الآلة لإنشاء أنماط البذر ، وبقايا بذور مبنية مخصصة تطلق قرونًا بحجم الرخام مليئة بأشجار الأطفال وجميعها العناصر الغذائية التي يحتاجونها للنمو. منذ تأسيس الشركة في عام 2014 ، أكملت ما يقرب من 40 عقدًا في 11 دولة ، وتعمل بشكل كبير مع شركات استخراج الموارد لإصلاح المناظر الطبيعية بعد الانتهاء من نشاط التعدين والغابات.
تبدأ عملية الاستعادة الرباعية للشركة بمسح جوي متعمق للمساحة التي سيتم استصلاحها ، والنظر في "التضاريس ، والطوبولوجيا ، والعناصر الغذائية ، والتنوع البيولوجي" ، كما قال مؤسس الشركة لورين فليتشر خلال تيد توك 2017 ، بالإضافة إلى المنحدر ونوع التربة والرطوبة. يمكن أن تحمل أكبر طائرة بدون طيار لرسم الخرائط من Dendra ما يصل إلى 22 كيلوغرامًا من المعدات ويمكن لأجهزة الاستشعار الخاصة بها حل الصور عند 2-3 سم لكل بكسل. قال ليونارد: "إن فكرة التوسع لغرض رسم الخرائط هي في الحقيقة حمل أجهزة استشعار أكبر ستوفر معلومات أكثر عمقًا". حاليًا ، تستخدم Dendra مزيجًا من الطائرات بدون طيار Wingtra و DJI M600 لإجراء الاستطلاعات بالإضافة إلى طائرة بدون طيار مخصصة من طراز فولكان لنشر البذور ، ولكن الكثير من المعدات المحملة بها لم يتم توفيرها تجاريًا.
وتابع: "لدينا حاليًا رحلات طيران يمكن أن تستغرق ما يصل إلى ساعتين وتغطي عدة مئات من الهكتارات في اليوم" ، على الرغم من أن الشركة لديها تطلعات أكبر بكثير مما يمكن أن تغطيه طائرة بدون طيار في غضون ساعتين. "نريد زيادة جهودنا ، فإن تقنيتنا منطقية على نطاق واسع. لا يكفي رسم حديقة شخص ما و r
قم بتكريس البغونية الخاصة بهم - إنه الدخول ورسم خريطة وإعادة زراعة خط ساحلي بأكمله ".
وأوضح ليونارد: "على كل من جانب رسم الخرائط والبذر ، نتجه نحو عمليات متعددة الطائرات بدون طيار بتوجيه من طيار واحد". "لذا فإن العامل البشري ضروري لمهام التنسيق عالية المستوى أكثر من القيادة المباشرة."
بمجرد الانتهاء من المسح ، يتم تحليل البيانات التي تم جمعها بناءً على ما يتطلبه عقدهم - قد يكون اكتشاف الأعشاب الضارة أو تحديد مناطق التعرية والانهيارات الأرضية المحتملة. حاليًا ، يتولى فريق من علماء بيئة البيانات البشرية مسؤولية وضع علامات على هذه البيانات والتعليق عليها وتحليلها ، لكن Dendra يقوم بتطوير التعرف البصري AI لتسريع هذه العملية. قال ليونارد: "يمكننا اكتشاف بضع عشرات من الأنواع في الوقت الحالي يدويًا". "ربما يمكن أتمتة نصف ذلك."
تحديد النباتات بالذكاء الاصطناعي أنظمة Dendra
يتم أيضًا إدخال بيانات الاستطلاع في خوارزمية التعلم الآلي التي تستخدمها لتكوين مسار طيران للطائرة بدون طيار لتتبعها لأنها تشتت حمولتها النباتية. وأشار إلى أن "كل شيء مؤتمت ، فنحن نوفر (مستوى) من الدقة لا يستطيع الطيار البشري توفيره". لا يزال عامل بشري في متناول اليد ، بالطبع ، لتوفير الإشراف والتدخل إذا لزم الأمر.
قالت سوزان جراهام ، الرئيس التنفيذي والمؤسس المشارك ل Dendra ، ل Bloomberg في سبتمبر: "لدينا نظام تغذية جوي ، وقد أطلق عليه اسم جرار السماء ، حتى نتمكن من الوصول إلى تلك الأماكن التي يصعب الوصول إليها". "يعتبر الطيران فوق الأرض أكثر كفاءة من المشي فوقه."
تحلق طائرة البذر بدون طيار على ارتفاع مترين تقريبًا عن سطح الأرض ، وتتبع مسار الرحلة المحدد مسبقًا ، وتضخ سعتها البالغة 150 حبة بذور بمعدل واحد في الثانية تقريبًا داخل الأرض ، اعتمادًا على ظروف التربة ونوعها زرع شجرة. في أستراليا ، على سبيل المثال ، توظف الشركة مزيجًا من الأشجار ، والعشب ، والأدغال وتنشرها ببساطة على السطح حيث تنبت بشكل طبيعي. في ميانمار ، من ناحية أخرى ، تحتاج بذور المنغروف إلى مزيد من القوة لتضمينها بالعدد اللازم من السنتيمترات في التربة الرطبة اللينة.
البذر dendra بدون طيار في الرحلة Dendra Systems
لا يتمثل الهدف في إنشاء زراعة أحادية ضخمة لنوع واحد فقط من النباتات ، كما يشير ليونارد ، لذا فقد تم تصميم طائرات بدون طيار لنشر مجموعة متنوعة من أنواع النباتات المختلفة في وقت واحد. قال ليونارد: "إذا رأيت ما إذا كنت تبدأ في الذهاب إلى الزراعة الأحادية ، فإنها تصبح زراعية". "إنها ليست استعادة النظام."
يأمل ليونارد أن تتمكن الشركة من الاستفادة من زخمها الحالي و "إحداث تأثير حقيقي في تغير المناخ".
واختتم حديثه قائلاً: "أعتقد أن الخطوة التالية الكبيرة بالنسبة لنا ستكون عالم الكربون". "نحن حاليًا نضع الموارد في تطوير الأدوات التي تسمح لنا بتحديد كمية الكربون بشكل صحيح ، لأنه لا يزال موضوعًا نظريًا تمامًا في الوقت الحالي. ثم يمكننا أيضًا تطوير التكنولوجيا لإعادة زراعة النظم البيئية ، والتي ستكون جيدة للغاية في التقاط الكربون ".