تلاش برای به‌کارگیری جانوران دریایی به‌عنوان جاسوس

ما انسان‌ها، اغلب به تماشای حیات وحش می‌نشینیم و از آن شگفت‌زده می‌شویم. حال یک ابتکار از سوی سازمان دفاع آمریکا قصد دارد از حیوانات دریایی درجهت نظارت بر فعالیت‌های انسانی در زیر دریا استفاده کند. دارپا (آژانس پروژه‌های تحقیقاتی پیشرفته دفاعی در آمریکا) می‌خواهد بداند که آیا حیات دریایی از پلانکتون‌های زیست‌تاب گرفته تا جالوت هامور، می‌توانند به‌عنوان جزئی از سیستم نظارت زیر دریا به تشخیص پهپادهای اقیانوسی، زیردریایی‌های هسته‌ای بزرگ و دیگر وسایل نقلیه‌ی زیردریایی کمک کنند یا خیر. این کار تحت عنوان پروژه‌ی پالس (PALS) انجام می‌شود.

بسیاری از جانوران دریایی به‌صورت شنیداری یا دیداری به تغییرات صوتی، نوری، الکترومغناطیسی و شیمیایی آب پیرامون خود پاسخ می‌دهند. برای مثال دسته‌های خارماهی، زمانی‌که وسایل نقلیه‌ی زیردریایی محیط اطراف آن‌ها را آشفته کند، رفتار خود را تغییر می‌دهند و میکروب‌های خاصی نیز وجود دارند که به علائم مغناطیسی زیردریایی‌ها واکنش نشان می‌دهند. لوری آدورناتو، مدیر ابتکار مذکور که به‌وسیله‌ی دارپا اداره می‌شود، می‌گوید:

برنامه پالس با هدف بهره‌گیری از حساسیت بالای ارگانیسم‌های دریایی نسبت‌به تغییرات محیط پیرامون خود، توسعه پیدا کرده است.

سونار روش سنتی برای نظارت بر محیط زیر دریا است. اما دشمنان نیز می‌توانند آن صداها را تشخیص دهند. علاوه‌بر این، حسگرهای سونار گران و نصب آن‌ها دشوار است، در معرض پوسیدگی قرار دارند و ممکن است جانداران دریایی پوسته‌ای روی آن‌ها تشکیل دهند. برخی نیز باید نزدیک کشتی‌ها یا سواحل نصب شوند تا به منبع انرژی دسترسی داشته باشند. بنابراین نیروی دریایی عمدتا از نظارت زیردریایی برای محافظت از دارایی‌های باارزشی مانند بندرگاه‌ها و حمل‌کننده‌های هواپیماها استفاده می‌کند. درمقابل، موجودات زنده نیاز به منبع انرژی خارجی ندارند  و می‌توانند نشانه‌های دیداری، مغناطیسی و شیمیایی و نیز صداها را حس کنند. آدورناتو می‌گوید:

این موضوع، انعطاف‌پذیری بسیار بیشتری درمورد نحوه‌ی رصد اشیاء در اقیانوس می‌دهد. به‌علاوه، این حسگرها در تمام نقاط دریا وجود دارند و هر نسل به‌طور طبیعی با نسلی دیگر جایگزین می‌شود.

همه‌ی این ویژگی‌ها، حیات اقیانوس را به ابزاری ایده‌آل برای نظارت بلندمدت و مداوم تبدیل می‌کند. آدورناتو ادامه می‌دهد:

با استفاده از مزیت موجودات زنده، به‌جای اینکه متکی به یک حسگر باشید که کل وظایف را انجام دهد، پوششی وسیع و همیشگی از یک سیستم نظارتی خواهید داشت.

کیم مارتینی، اقیانوس‌شناسی که عضوی از ابتکار مذکور نیست، می‌گوید:

در ارتباط با بهره‌برداری از موجودات زنده برای نظارت بر دریاها حداقل دو چالش وجود دارد. نخست اینکه دارپا به شناساگرهایی نیاز خواهد داشت که رفتار حیوانات را تشخیص دهند. شناساگرهای مذکور می‌توانند با همان مشکلات حسگرهای معمولی مواجه شوند. دوم، شما لازم است که تاحدودی در زمینه‌ی رفتار حیوانات آگاهی داشته باشید.

دارپا ۴۵ میلیون دلار را به ۵ گروه پژوهشی اختصاص داده است که هرکدام از آن‌ها نحوه‌ی رفتار یک موجود دریایی و واکنش آن را به‌ حضور وسایل نقلیه‌ی زیر دریا بررسی می‌کنند. پژوهشگران از ترکیبی از هیدروفن‌ها، سونار، دوربین و دیگر حسگرها برای مطالعه و ثبت رفتار موجودات زنده استفاده خواهند کرد. سپس آن‌ها داده‌ها را تجزیه‌و‌تحلیل خواهند کرد تا خطاهای احتمالی را پیدا کنند. هدف نهایی، توسعه‌ی فناوری‌هایی است که بتوانند آن سیگنال‌ها را دریافت و به مرکز گیرنده ارسال کنند.

جالوت‌های هامور با ایجاد یک صدای کاملا واضح دربرابر مزاحمان واکنش نشان می‌دهند. صدای متمایزی که آن‌ها تولید می‌کنند، می‌تواند نیروی دریایی را از وجود وسایل نقلیه‌ی زیر دریا باخبر کند

گروهی از پژوهشگران تحت هدایت اقیانوس‌شناسی به نام لورنت کروبین، صداهای ایجادشده به‌وسیله‌ی جالوت هامور را مورد مطالعه قرار خواهند داد. وقتی غواصان به این ماهی‌های محلی که طول آن‌ها به ۲/۵ متر و وزن آن‌ها به ۳۶۲ کیلوگرم می‌رسد، نزدیک می‌شوند، ماهی‌ها صدای متمایزی با فرکانس پایین تولید می‌کنند. پژوهشگران حدس می‌زنند که این نوع صدا یک هشدار نشان‌دهنده‌ی مزاحمت است که در پاسخ به تمام انواع مزاحمان ازجمله پهپادهای اقیانوسی و زیردریایی‌ها تولید می‌شود.

کروبین و همکارانش برای آزمون این فرضیه تمام ابعاد رفتار این گونه را مورد بررسی قرار خواهند داد. آن‌ها این کار را ابتدا در محیط بسته انجام می‌دهند و سپس برای مشخص کردن این موضوع که آیا ممکن است برخی از رفتارها فقط در زیستگاه طبیعی بروز کند، این ماهی‌ها را در محیط طبیعی مورد مطالعه قرار خواهند داد.

آلیسون لافریر که مهندس اقیانوس‌شناس است، رهبری گروهی از زیست‌شناسان را با تمرکز روی میگوی بشکن‌زن برعهده خواهد داشت. میگوهای بشکن‌زن با طولی به‌اندازه‌ی چند سانتی‌متر، یکی از موجودات پرصدای دریایی هستند که می‌توانند صداهای ۲۰۰ دسی‌بلی تولید کنند. این صداها تا فواصل طولانی پخش می‌شوند، بنابراین می‌توانند به وسایل نقلیه‌ی دریایی دشمن برخورد کنند و به حسگرها برگردند، درست مانند کاری که سونارها انجام می‌دهند. لافریر می‌گوید:

این موجود، ظرفیت تشخیص حتی بی‌‌صداترین وسایل نقلیه‌ی موجود را دارد.

لافریر از این موضوع نیز هیجان‌زده است که پروژه‌ی پالس به پژوهش‌های بنیادین نیز کمک خواهد کرد. گروه او حین گوش دادن به صداهای جمعی میگوها در اقیانوس، سلامت زیستگاه‌ها و تنوع زیستی آن‌ها را نیز مورد بررسی قرار خواهد داد. این پژوهشگران در حال انجام کار بی‌سابقه‌ای هستند؛ هیچ‌کس تاکنون این موضوع را بررسی نکرده است که چگونه میگوی بشکن‌زن دربرابر حضور یک وسیله‌ی نقلیه زیردریایی واکنش نشان می‌دهد و اینکه این موضوع چگونه روی منظره‌ی صوتی کلی اقیانوس اثر می‌گذارد.

پژوهشگران دیگر از دوربین‌ها و یادگیری ماشین برای یافتن الگوهای مفید پاسخ موجودات زیست‌تاب نسبت‌به حضور وسایل نقلیه‌ی زیردریا استفاده خواهند کرد. تمامی پژوهشگران انتظار دارند که طی چند سال آینده بتوانند یافته‌های خود را حداقل به‌صورت دسته‌بندی‌نشده منتشر کنند.