استكشاف الأمم الجزرية: التصوير بالأشعة الساتلية

وقد حولت الصور الساتلية الطريقة التي يفهم بها العلماء وواضعو السياسات والمحافظون الجغرافيا في دول المحيط الهادئ الجزرية، وهذه الكتلة الأرضية النائية، التي تبعث على المحيط الهادئ الواسع، هي من بين أكثر البيئات دينامية وهشاشة على الأرض، كما أن الصور العالية الاستبانة التي تلتقط من المدار لا تكشف عن التصميم المادي للجزر فحسب، بل أيضا عن التغيرات في الغطاء الأرضي، وتآكل الشواطئ، وصحة الغطاء النباتي، وتأثير الأنشطة البشرية.

الخصائص الجغرافية لجزر المحيط الهادئ

إن جزر المحيط الهادئ ليست مجموعة موحدة من قطع الأرض، ومن الناحية الجيولوجية، فإنها تقع في فئتين واسعتين: الجزر المرتفعة ذات المنشأ البركاني وجزر الجزر المرجانية المنخفضة، والجزر المرتفعة، مثل جزر سليمان وفانواتو، التي تنهض بحجم سطح المحيط، وغالبا ما تنجم عنها ارتفاعات كبيرة في الجبال الداخلية، وسهول ساحلية ضيقة، وذريات ثابتة نشطة من التوفالو.

جزر تركية

وتغلي الجزر البركانية تربة خصبة مستمدة من الحمم والرماد اللذين يُعانيان من الغابات المدارية الكثيفة والزراعة الإنتاجية، فبابوا غينيا الجديدة، على سبيل المثال، هي أكبر دولة جزرية في المحيط الهادئ وتشمل طائفة جبلية مركزية تتجاوز 000 4 متر في الارتفاع، وتتلقى هذه الأراضي المرتفعة هطولاً كبيراً وتسكنها نظم إيكولوجية فريدة، وتساعد الصور الساتلية على رسم خرائط لاستخدام الأراضي في هذه الأراضي المروعة.

الجزر المرجانية وجزر ليف

وهذه الجزر تمثل جغرافيا مختلفة تماما، وتتألف من حلقة من الجزر المرجانية المحيطة بالمنطقة الوسطى، حيث تكون أعلى النقاط الطبيعية هي الكثبان الرملية أو أفران جوز الهند، ويمكن أن تكون أسلاك هذه الجزر أقل من 100 متر في الأماكن، مما يجعلها حساسة للغاية بالنسبة للزيادات المتواضعة في مستوى البحر.

استخدام التصوير الساتلي للتحليل

وتُقدم برامج الاستشعار عن بعد الحديثة، بما في ذلك برنامج لاندسات التابع لناسا، وسواتل الاستشعار الأوروبية، ومقدمو الخدمات التجارية مثل ماكسار، صورا متكررة عالية الاستبانة لجزر المحيط الهادئ، وهذه الثروة من البيانات تمكن المحللين من رصد طائفة واسعة من العوامل البيئية والبشرية، وتغطي الأقسام الفرعية التالية التطبيقات الرئيسية للصور الساتلية في المنطقة.

Land Cover Change Detection

ويكشف تحليل الصور الساتلية في إطار سلسلة زمنية عن الاتجاهات في إزالة الغابات والتحضر والتوسع الزراعي، وفي بلدان مثل فيجي وجزر سليمان، أدى قطع الأشجار إلى خفض الغطاء الحرجي على المنحدرات الشديدة، مما يزيد من خطر الانهيالات الأرضية وترسيب المياه الساحلية، ومن خلال مقارنة الصور التي تظهر في مختلف السنوات، يمكن للباحثين أن يقيّموا كمية معدل فقدان الغابات وأن يحددوا مواقعها الساخنة، وبالمثل، فإن نمو المستوطنات حول المدن الرأسمالية مثل الموانئ الأكثر وضوحا.

رصد التآكل الساحلي والشورايلين

فالصور الصخرية من بين أكثر السمات دينامية في جزر المحيط الهادئ، إذ تتيح الصور الساتلية رسم خرائط دقيقة لأسلاك الشواطئ، ونطاق الشعاب، ووضع أحجار المانغروف، ففي ولايات ميكرونيزيا الموحدة، على سبيل المثال، أظهر تحليل الصور من عام 2000 إلى عام 2020 أن أكثر من 20 في المائة من الساحل في بعض الجزر شهدت تآكلا كبيرا، مرتبطة بارتفاع مستوى سطح البحر وبالتعديلات البشرية مثل بناء المواند البحرية.

التقييم الزراعي والأمن الغذائي

ويعتمد كثير من سكان جزر المحيط الهادئ على زراعة الكفاف والمحاصيل النقدية الصغيرة، فالصور الساتلية، ولا سيما مؤشرات الغطاء النباتي مثل مؤشر الغطاء النباتي للتغيرات الطبيعية، تساعد على تقييم صحة المحاصيل ورطوبة التربة على المناطق الكبيرة، وفي أحداث النينيو التي تُعمق موجات الجفاف المطولة إلى أجزاء من المحيط الهادئ، تكتشف السواتل الإجهاد في المحاصيل الأساسية مثل طوابق الغابات، وتظهر حكومات الغابات الزراعية، وتوزع كذلك.

الاستجابة للكوارث والحد من المخاطر

وعندما تضرب الأعاصير المدارية، تصبح الصور الساتلية خطاً حياً للمستجيبين الأولين، وفي غضون ساعات من مرور العواصف، تلتقط السواتل البصرية والرادارية صوراً ذات سواتل ذات سواتل مبعثرة تكشف عن الأضرار التي لحقت بالمباني والطرق والنباتات، وبعد أن دمر سيكلون بام فانواتو في عام 2015، تحدد الخرائط الساتلية لأسطح مصحوبة بأعباء من القرى التي يصعب اختراقها.

التحديات البيئية

وتواجه جزر المحيط الهادئ مجموعة فريدة من الضغوط البيئية، يتفاقم الكثير منها بسبب تغير المناخ، وتوفر البيانات الساتلية نظرة عن هذه التحديات لدى الطيور، وتوفر القياسات المتسقة والمكررة اللازمة لإعلام السياسة العامة، وتورد الفروع التالية بالتفصيل القضايا البيئية الرئيسية التي تساعد الصور على رصدها ومعالجتها.

مستوى سطح البحر والتخلي عنه

وقد ارتفع مستوى سطح البحر العالمي على مدى نحو 20 سنتيمتراً خلال القرن الماضي، وتسارعت وتيرة هذا المعدل، بل إن ارتفاعا طفيفا في حجم الفيضانات المدوية، واقتحام المياه المالحة إلى عدسات المياه العذبة، وفقدان الأرض الصالحة للزراعة، وتظهر مستويات قياس قياس السواتل، مثل تلك التي تدور في بعثات جيسون وسينتيل-6، ارتفاع سطح البحر بمعدلات متجانسة، مما يوفر معيارا عالميا للمكان.

تدهور الشعاب المرجانية

إن الشعاب المرجانية هي أساس النظم الإيكولوجية في جزر المحيط الهادئ، وتوفر الغذاء، وحماية الشواطئ، والإيرادات السياحية، ولا يمكن للسواتل أن ترى تحت الماء بوضوح مثل الخنادق، ولكنها يمكن أن ترصد التغيرات في لون المياه، التي ترتبط بتركيز الكلوروفيل وسباك الرواسب، والأهم من ذلك أن رسم خرائط موزعة على السواتل باستخدام أجهزة الاستشعار الفائقة الطيفية يمكن أن يصنف جميع أنواع الغطاء النباتي لعام 2014().

إزالة الغابات وضغوط استخدام الأراضي

وفي كثير من الأحيان، يُعزى إزالة الغابات في جزر المحيط الهادئ إلى قطع الأخشاب وإزالة الأراضي لأغراض الزراعة، إذ توجد في بابوا غينيا الجديدة واحدة من أعلى معدلات إزالة الغابات خارج منطقة الأمازون، حيث تخسر نحو 0.5 في المائة من الغابات سنويا، وتكشف الصور الساتلية عن علامات التلويث: لا تزال هناك قطع غيار على منحدرات التلال وشبكات لقطع الطرق، وانتشار مزارع النخيل النفطية، رغم أن أنشطة الرصد العالمية لأجهزة رصد الغابات والمنظمات غير الحكومية المحلية لا تزال غير مشروعة.

Climate Change and Extreme Weather

ومن المتوقع أن يزيد تغير المناخ من كثافة الأعاصير المدارية، وأن يغيّر أنماط هطول الأمطار، ويرفع درجات حرارة المحيطات، كما أن الصور الساتلية تلتقط آثار هذه الأحداث وتوفر أيضا بيانات مرجعية للمقارنات المستقبلية، فعلى سبيل المثال، تسببت مجموعة هارولد من الفئة 5 في حدوث أضرار واسعة النطاق في فانواتو وفيجي وتونغا، كما أن الصور الساتلية التي تبث بعواصف العواصف أظهرت وجود قرى كاملة مسطحة، وغابات مطوبة من المعلومات، ودفنة.

" الصور الملتقطة بالسواتل ليست مجرد صورة؛ بل هي آلة زمن، وبمقارنة الصور التي ظهرت في السبعينات مع اليوم، يمكننا أن نحدد كميا معدل التغير في جزر المحيط الهادئ بطريقة لا يمكن أن تحققها الدراسات الاستقصائية الأرضية وحدها " .

تطبيقات حفظ الطبيعة والتنمية المستدامة

المناطق المحمية البحرية ورصد الأرصدة السمكية

ولا تقتصر البيانات الساتلية على الأرض، إذ تكتشف أجهزة استشعار لون المحيطات تزهرات النبات الفولطون التي تشير إلى وجود مناطق صيد منتجة، ولا تستخدم وكالة مصائد الأسماك في جزر المحيط الهادئ درجة حرارة سطح البحر المستحثة بواسطة السواتل وخرائط الكلوروفيل لإدارة أرصدة التونة، وهي أكثر الموارد الطبيعية قيمة في المنطقة، وبالإضافة إلى ذلك، فإن الصور العالية الاستبانة تساعد على رسم الحدود للمناطق البحرية المحمية (الآلام والكواع البحرية).

إدارة موارد المياه العذبة

ولا تُعاد تغذية عدسات المياه العذبة تحت الجزر المرجانية إلا عن طريق هطول الأمطار وتهددها تطفل المياه المالحة، وتساعد الصور الساتلية، إلى جانب نماذج الارتفاع، على تحديد المناطق التي يكون فيها عدسة المياه العذبة أكثر ضعفا، وتفقد الجزر التي تتدهور فيها الغطاء النباتي الأمطار الغزيرة مزيدا من الأمطار لتنشيط المياه، وتخفض التغذية، وبرسم خرائط لإمدادات المياه النباتية، يمكن للمخططين أن يعطوا الأولوية في مجال إعادة التحريج.

التخطيط الحضري والهياكل الأساسية

وقد شهدت سوفا وبورت فيلا وهونيارا توسعا غير مخطط في المناطق المعرضة للفيضانات، حيث تستكمل الصور الساتلية كل بضعة أشهر لتعقب المستوطنات غير الرسمية، وتقييم أنواع السقف لمخاطر الكوارث، وتخطيط الطرق الجديدة والتصريف، وفي فيجي، استخدمت الحكومة الصور الساتلية لإنشاء خريطة رقمية لاستخدام الأراضي، تُعد معلومات عن أدوات البناء وتقييمات الأثر البيئي التقليدية.

التقنيات والتكنولوجيات المستخدمة

وتتوقف فعالية الصور الساتلية لجزر المحيط الهادئ على اختيار طريقة الاستشعار والتحليل الصحيحة، إذ أن أجهزة الاستشعار الضوئية مثل لاندرسات أولي وسينتيل-2 توفر مجموعات متعددة الأطياف مفيدة في تحليل النباتات والمياه، كما أن أجهزة الاستشعار الاصطناعية التي تستخدم الأشعة فوق البنفسجية (سار) مثل أجهزة الاستشعار من نوع سينتينيل-1، وتخترق الغيوم ويمكن أن تكتشف التغيرات في الارتفاع الأرضي وفي المدى المائي.

ولزيادة فهم أساليب الاستشعار عن بعد بواسطة السواتل، يوفر مرصد الأرض التابع لبرنامج الأمم المتحدة للبيئة ] موارد تعليمية عن كيفية استخدام البيانات الساتلية لدراسة نظم الأرض، وثمة مصدر موثوق آخر هو بوابة رصد الأرض التابعة لبرنامج الأمم المتحدة للبيئة ، التي تسلط الضوء على التطبيقات في بوابة رصد المناخ.

دراسات الحالة: كيف يمكن للصور الساتلية أن تفرق

توفالو وقاعدة مكافحة البحر

وقد درست جزر توفالو الخارجية، مثل نانوميا ونيتاو، دراسة مستفيضة باستخدام الصور الساتلية، ولكن الباحثين من جامعة أوكلاند حللوا صوراً متطورة من عام 1984 إلى عام 2021، ووجدوا أن مجموع مساحة أراضي جزر توفالو المرجانية قد زاد بنسبة 2.9 في المائة، خلافاً للروايات الشعبية للغض المباشر، غير أن التوزيع تغير: بعض الجزر المهتزنة التي نشرت في موجات أخرى.

إزالة الغابات في بابوا غينيا الجديدة

إن غابات بابوا غينيا الجديدة هامة عالميا بالنسبة للتنوع البيولوجي وتخزين الكربون، وقد كشف الرصد بواسطة السواتل من جانب الجامعة الوطنية الأسترالية ومعهد الموارد العالمية عن أن البلد قد فقد من عام 2000 إلى عام 2020 ما يزيد على 4 ملايين هكتار من الغابات، ويرجع ذلك أساسا إلى قطع الأشجار والزراعة الكفافية، وقد مكّنت هذه الصورة الحكومة من وضع خريطة عالية الاستبانة للغطاء الحرجي تسترشد بها المحاسبة الكربونية في إطار برنامج " REDD+ " وقد استخدمت هذه الأدلة الساتلية المستمد من مصادرها من أجل الاعتراض على امتيازات الحفظ غير المشروعة وتوجيهها.

Cyclone Response in Vanuatu

وبعد أن تم تجهيز صور السواتل في عام 2015 في غضون 48 ساعة لخلق خرائط الأضرار لجزر إيفات وتانا، وحددت الخرائط التي أعدها برنامج " أوسات " ما يزيد على 100 3 هيكل متضرر و 400 كيلومتر من الطرق المتضررة، واستخدمت وكالات الإغاثة هذه الخرائط لتحديد أولويات تسليم الطراويلين والأغذية واللوازم الطبية، وتكرّر النهج نفسه بعد إجراء تقييم كلوريد هارولد في عام 2020، مع إضافة فوائد.

الاتجاهات المستقبلية والتعاون الإقليمي

ونظرا لأن جزر المحيط الهادئ تتعاون بصورة متزايدة في تبادل البيانات الساتلية والقدرة التحليلية، فإن مجموعة بيانات المحيط الهادئ، التي يديرها المجلس، تتيح إمكانية الوصول المفتوح إلى المنتجات المستمدة من السواتل، بما في ذلك خرائط الشواطئ، ومؤشرات صحة الشعاب المرجانية، والإحصاءات الزراعية، وستظل مجموعات السواتل الجديدة، مثل بعثة علم الأحياء السطحي والجيولوجيا القادمة التابعة للرابطة، تمثل حتى حلولا أفضل على الصعيد العالمي، مما يتيح كشفا عن وجودة معينة من المعادن.

وبجمع عمليات الرصد بواسطة السواتل مع المعارف التقليدية والبيانات الموجودة في الأرض، يمكن لمجتمعات المحيط الهادئ أن تتخذ قرارات مستنيرة توازن النمو الاقتصادي مع الحفاظ على منازلها الجزرية الهشة، ولم يكن الرأي من الفضاء أكثر أهمية لمستقبل هذه الدول الرائعة.