كسر الجمود في أبحاث القطب الشمالي

محطة أبحاث أموندرسن الكندية. حقوق الصورة: علوم أموندرسن

تُتيح معدات سطح السفينة، كالأوناش وأنظمة الإطلاق والاستعادة والرافعات، تحويل أي سفينة تقريبًا إلى مختبر عائم، مُوفرةً التكنولوجيا اللازمة لجمع البيانات العلمية وتحليلها. وسفينة خفر السواحل الكندية (CCGS ) أموندسن ليست استثناءً، فهي كاسحة الجليد الكندية الوحيدة المُجهزة بمرافق علمية لدعم برامج البحث متعددة التخصصات على الصعيدين الوطني والدولي. وتضم السفينة على متنها 65 نظامًا علميًا، و22 مختبرًا ثابتًا ومتنقلًا، و300 متر مربع من مساحات العمل الرطبة والجافة لإجراء التجارب الكيميائية والبيولوجية، وتحليل الرواسب، وإعداد نشر الأجهزة المستقلة.

تتميز سفينة الأبحاث الكندية " أموندسن" بدورها المزدوج الفريد، حيث تقوم بمهام كسر الجليد والمرافقة في ممر سانت لورانس المائي شتاءً، بالإضافة إلى مهام البحث العلمي في القطب الشمالي صيفاً. ويعني هذا الدور المزدوج ضرورة تحميل جميع المعدات العلمية غير الموجودة على متن السفينة وتركيبها عليها قبل بدء الرحلة الاستكشافية السنوية إلى القطب الشمالي. ثم، في نهاية موسم الرحلة، تُعبأ جميع المعدات والعينات المجمعة وتُفرغ من السفينة خلال فترة تجهيز تستغرق ثمانية أيام.

وأوضحت منسقة البحوث البحرية أنيسة مرزوق أن الشحنة والمعدات العلمية لرحلة أموندسن الاستكشافية التي تستغرق خمسة أشهر في عام 2026 تتضمن "حاويات، ورافعات، ومعدات تثبيت المحيطات، ومعدات كبيرة مثل المركبة التي يتم تشغيلها عن بعد (ROV) ASTRID، بالإضافة إلى جميع الأدوات والمواد الاستهلاكية والمواد الكيميائية لـ 200 عالم من 30 مؤسسة في جميع أنحاء كندا وأوروبا والولايات المتحدة الذين يتعاونون في تسعة برامج بحثية متعددة التخصصات".

التعبئة

تجري فترة التعبئة في قاعدة خفر السواحل الكندية بمدينة كيبيك، حيث ترسو سفينة أموندسن لمدة أسبوعين بين شهري يونيو ويوليو. ويتوقع فريق التعبئة هذا العام تحميل 80 ألف كيلوغرام من المعدات العلمية والحاويات على متن السفينة، وفقًا لما ذكره كوينتين لاهاي، المتخصص في أجهزة علوم المحيطات.

أوضح مرزوق قائلاً: "بالتعاون مع فريق أموندسن العلمي وطاقم السفينة، نُعدّ خطة تعبئة قبل أسابيع، تُستخدم كأداة للتواصل والتخطيط، وتتضمن جميع الخطوات اللازمة للاستعداد للإبحار في الرحلة الاستكشافية. تقترح خطة التعبئة تسلسلًا لأنشطة التحميل يُراعي القيود والمتطلبات العديدة للدعم الفني الماهر من قِبل الطاقم وموظفي قاعدة خفر السواحل، مثل الرافعات لتحميل الحاويات والمعدات الكبيرة، وتزويد السفينة بالوقود، وتحميل عشرات المنصات من المواد الغذائية اللازمة لإطعام 79 شخصًا، ثلاث مرات يوميًا لمدة 140 يومًا في البحر." في منتصف فترة التعبئة التي تستغرق أسبوعين، تُجرى تجارب بحرية علمية، تتألف من خمسة أيام في مصب نهر سانت لورانس وفيورد ساغويناي، حيث يختبر الفريق معدات أخذ العينات وأدوات جمع البيانات ويُدمجها.

أكد لاهاي قائلاً: "تُعدّ فترة التجهيز مرحلةً حاسمةً في الرحلة الاستكشافية، إذ يجب أن يكون كل شيء على متن السفينة، وأن يتم تركيبه واختباره قبل إبحارها. هناك كمّ هائل من التنسيق لضمان جاهزية كل شيء بحلول يوم الإبحار. غالباً ما تبدو فترة التجهيز وكأنها سباق سرعة، حيث يبذل الجميع قصارى جهدهم لإعداد السفينة والعمليات العلمية للأشهر المقبلة."

يُعدّ تنظيم مساحات التخزين وتخصيص أماكن العمل تحديًا رئيسيًا آخر. يقول مرزوق: "أُشبّه هذا الجانب من عملية التعبئة دائمًا بلعبة ألغاز ضخمة رباعية الأبعاد، حيث يُمثّل البُعد الرابع الزمن. فعلى سبيل المثال، تنقسم رحلة 2026 الاستكشافية إلى خمس مراحل، مدة كل منها 28 يومًا، حيث تستضيف كل مرحلة فرقًا علمية مختلفة ذات أنشطة وأهداف مُتباينة في أخذ العينات. ونظرًا لاستخدامهم نفس المختبرات ومساحات العمل المحدودة على متن السفينة، علينا تحميل معداتهم وتخزينها في مكان ما على متنها خلال فترة التعبئة حتى وصولهم إلى بداية مرحلتهم، ثم يقومون بتركيب مختبراتهم لمدة أربعة أسابيع، ليقوموا في النهاية بفكّها وإعادة صناديقهم إلى المخزن في نهاية مرحلتهم حتى انتهاء فترة التعبئة."

رغم الفوضى والضغط المصاحبين لعملية التعبئة، قال مرزوق إنها تُشير إلى بداية موسم بحثي جديد ومثير على متن سفينة أموندسن . وأضاف: "بعد شهور من العمل على جداول البيانات وتلقي رسائل البريد الإلكتروني، أُحب فترة التعبئة لأنها تُتيح لي التواصل شخصيًا مع العلماء والطلاب في مجتمع أموندسن ، والعمل كحلقة وصل بينهم وبين فريق أموندسن العلمي وشركائنا في خفر السواحل الكندي. إنها فترة مكثفة للغاية، لكن التعبئة تُمثل بلا شك ذروة الموسم بالنسبة لي: إنها تتويج لأسابيع من التخطيط ونتيجة جهد جماعي هائل."

"أحب مشاهدة السفينة وهي تمتلئ تدريجياً بالمعدات العلمية استعداداً للرحلة الاستكشافية. عند وصولنا، تبدو السفينة شبه فارغة. ولكن مع نهاية عملية التعبئة، تكون المختبرات مجهزة بالكامل، والحاويات مليئة بالإمدادات، والأجهزة والمستشعرات منتشرة في كل زاوية من زوايا السفينة"، أضاف لاهاي. "من المثير دائماً مقابلة الفرق التي أمضت شهوراً في إعداد وتطوير هذه الأنظمة، ومساعدتهم على دمج كل شيء على متن السفينة."

فترة التعبئة. المصدر: أموندسن ساينس

فترة التعبئة. المصدر: أموندسن ساينس

أستريد

من أهم التقنيات الموجودة على متن سفينة أموندسن مركبة أستريد، وهي مركبة تعمل عن بعد من صنع شركة فوروم إنرجي تكنولوجيز. يبلغ وزنها حوالي 1.5 طن، وهي مصممة حالياً للوصول إلى عمق 1500 متر والاستكشاف لأكثر من 250 ساعة.

"من أبرز مزايا هذه المركبة الموجهة عن بُعد (ROV) صغر حجمها، ما يسمح بوضعها على سفن متنوعة، حتى الصغيرة منها. الرافعة صغيرة، وكذلك المركبة نفسها، ما يجعلها نظامًا مرنًا للغاية"، هذا ما قالته غابرييل إنجليس، مديرة مشروع المركبة وفنية الصيانة. كما تحتوي المركبة "أستريد" على ذراعين آليتين من طراز "أوريون 7" تُساعدان العلماء على أخذ العينات ومعالجتها في البيئة البحرية. وتضم المركبة مجموعة من أدراج العينات للتخزين، ما يُتيح انتشالها من قاع البحر.

يحتوي نظام ASTRID أيضًا على مسبار AML لقياس الموصلية والحرارة والعمق (CTD) في المحيطات؛ وجهاز Teledyne TOGS5 لقياس الاتجاه والميل والدوران؛ ومستشعر عمق PS-20؛ ومسجل سرعة دوبلر من Teledyne؛ وجهاز Kongsberg USBL cNODE. كما يتميز بقدرات تصوير متعددة، تشمل كاميرا SubC 1 Cam alpha HD، وكاميرا Rayfin MK2 Benthic 4K، بالإضافة إلى نظام تسجيل فيديو رقمي احتياطي.

أثناء العمليات، يتألف فريق المركبة الموجهة عن بعد من أربعة أو خمسة أفراد للحفاظ على تشغيلها وإدارة عمليات الصيانة. "لكننا نقول حقًا إننا نقود الحافلة فقط"، قال إنجليس مازحًا.

قال جون أوبراين، الباحث العلمي في وزارة مصايد الأسماك والمحيطات: "كما تتخيلون، يتطلب الأمر تخطيطًا مسبقًا دقيقًا". يقوم الفريق العلمي بإعداد قائمة بأهداف المهمة وتحديد مواقع الغوص قبل أشهر من الانطلاق. وأضاف: "هناك تعاون وثيق، ليس فقط داخل الفريق العلمي، لضمان تحقيق أهدافنا على أكمل وجه خلال فترات الغوص المحدودة المتاحة لأكبر عدد من الأشخاص".

تشمل الاعتبارات المهمة الأخرى للمركبة الموجهة عن بُعد (ROV) الأحوال الجوية وعوامل الخطر مثل التيارات القوية أو المواقع الخطرة. ورغم هذه التحديات، فإن نشر مركبة ASTRID يأتي مصحوبًا باكتشافات ومغامرات جديدة.

"لدينا فريق جيد ونحن سعداء حقًا برؤية بعضنا البعض مرة أخرى والعمل وقضاء الوقت معًا"، قالت باربرا نيفيس، الباحثة العلمية في DFO. "لقد أصبحنا عائلة".

وأضافت: "أنا متحمسة لجمع بعض العينات الجيدة حقاً. لدينا بعض المشاريع الجديدة القادمة، وإمكانية استخدام المركبة الموجهة عن بعد (ROV) للحصول على عينات محددة للغاية لا يمكننا جمعها بطريقة أخرى".

المركبة الآلية أستريد. حقوق الصورة: أموندسن ساينس

إبحار

يبدأ موسم سفينة الأبحاث الكندية " أموندسن" لعام 2026 في 10 يوليو، ويمتد لـ 139 يومًا، مسجلاً بذلك أطول رحلة استكشافية منذ عام 2009. ستحمل السفينة أكثر من 185 عالمًا من كندا وخارجها على مدار خمس مراحل، لدراسة البيئات البحرية والساحلية لبحر لابرادور، والقطب الشمالي الكندي، ومياه غرينلاند. ستبحر "أموندسن" أولًا من مدينة كيبيك إلى إيكالويت، ثم إلى قاعدة بيتوفيك الفضائية، ثم إلى خليج ريزولوت، قبل أن تعود إلى إيكالويت، وأخيرًا إلى مدينة كيبيك.

"نرحب هذا الموسم بالعديد من فرق البحث الجديدة على متن سفينة أموندسن . إنهم يجلبون معهم مجموعة واسعة من المعدات والتقنيات الجديدة التي سيتم استخدامها طوال فترة الرحلة الاستكشافية"، كما قال لاهاي. "كل موسم يحمل معه تجاربه وتحدياته الخاصة، وتعد رحلة 2026 بأن تكون غنية بشكل خاص بالمشاريع والتعاونات والاكتشافات الجديدة."