در حال حاضر یک پنجم از اکوسیستم‌های جهان در حال از بین رفتن هستند!

اکوسیستم سیستمی طبیعی شامل گیاهان، حیوانات و میکروارگانیسم‌ها (مجموعه‌ی موجودات زنده) است. طبق تحقیقات اخیر، از هر پنج کشور اکوسیستم یک کشور در معرض خطر فروپاشی قرار دارد و بیش از نیمی از تولید ناخالص داخلی جهانی (42 تریلیون دلار یا 32 تریلیون پوند) را نیز در معرض خطر قرار داده است. این آمار ترسناک سوالاتی را به وجود می‌آورد. «فروپاشی اکوسیستم» در واقع به چه معناست؟ چه عواملی باعث فروپاشی یک اکوسیستم می‌شود و چگونه می‌توان از زمان وقوع آن مطلع شد؟ شاید مهم‌ترین سوال این باشد که چه چیزی بعد از فروپاشی یک اکوسیستم ایجاد خواهد شد؟

بوم‌شناسان از اصطلاح فروپاشی برای توصیف این روندی استفاده می‌کنند. اکوسیستم‌ها، با فروپاشی به سرعت ساختار و عملکرد خود را از دست می‌دهند و تغییرات چشمگیری نیز در اندازه یا وسعت خود ایجاد می‌کنند. این تغییرات برای یکسان‌سازی و ساده‌سازی اکوسیستم رخ می‌دهند. وقتی تعداد گونه‌ها کمتر باشد، زیستگاه‌ها کمتر است؛ در نتیجه ارتباطات کمتری بین این دو ایجاد می‌شود.

کنترل فروپاشی اکوسیستم‌ها

با توجه به آب و هوا و حیواناتی که در جنگل‌ها زندگی می‌کنند، هنگام فروپاشی جنگل‌ها، آن‌ها معمولا به مناطق جنگلی گسترده با بوته‌زار و علف تبدیل می‌شوند. صخره مرجانی پس از فروپاشی به تکه‌ای استخوان تبدیل می‌شود که به آرامی از بین می‌رود. در منطقه‌ای که ماهیان دریایی توسط سمورهای دریایی شکار شده‌اند، جوجه تیغی دریایی می‌تواند جلبک دریایی را نیز شکار کند. آلودگی به سرعت دریاچه‌ها را از آب‌های شفاف و پر از ماهی قزل‌آلا به استخرهای سبز و کدر پر از جلبک‌های سمی تبدیل خواهد کرد.

در سمت چپ، جلبک‌های دریایی. در سمت راست، جوجه‌تیغی دریایی.

این تغییرات در واقع به معنای آن است که اکوسیستم اصلی به طور محلی منقرض شده است. عواملی مانند غذا، ذخیره کربن یا فیلتراسیون آب که ممکن است قبلا از این منابع به وجود می‌آمدند اکنون از بین رفته یا کاهش یافته است. اما فروپاشی اصطلاح مبهمی است، زیرا علل و نتایج نهایی از اکوسیستم به اکوسیستم دیگر متفاوت است.

همه تغییرات اکوسیستم برای انسان‌ها بد نیستند. هزاران سال است که مردم به گوناگونی اصلاح اکوسیستم‌ها در هنگام تخلیه تالاب‌ها، سد سازی در رودخانه‌ها، قطع درختان جنگل‌ها برای ایجاد زمین‌های کشاورزی جدید وابسته هستند. این محیط‌ها به دلیل تامین حداکثری انواع مواد غذایی و فیبر به صورت فروپاشی مصنوعی نگهداری می‌شوند.

به عنوان مثال، اگر باد و باران به اندازه کافی خاک را فرسایش دهد تا زمین‌های کشاورزی را به زمین بایر تغییر دهد، ممکن است این زمین‌ها زودتر از بین روند؛ چیزی مانند منطقه دشت‌های جنوبی خشکسالی‌زده آمریکا به نام داست بوئل (Dust Bowl) که در طی دوره خشکی در دهه 1930 دچار طوفان‌های شدید گرد و غبار شد. اکوسیستم‌ها باید به شدت نظارت و مدیریت شوند.

Dust Bowl صنعت کشاورزی و بوم‌شناسی دشت‌های آمریکا را از بین برد!

خطرات واقعی ناشی از فروپاشی برنامه‌ریزی نشده است و عواقب ناخواسته پس از فروپاشی یک اکوسیستم نیز کاملا طبیعی و تحت سلطه انسان نیست.

نکات مهم

اکوسیستم‌های طبیعی می‌توانند برای مدت طولانی در برابر فشارهای ناشی از اعمال انسان یا آب و هوا مقاومت کنند؛ اما فقط تا یک مرحله این امر امکان‌پذیر است. بعد از مدتی، این تنش‌ها باعث ایجاد نتایج مثبتی می‌شود.

بیشتر جنگل‌زدایی در حوضه جنگل‌های آمازون اول در مقدار کوچکی رخ می‌دهد. اما با از بین رفتن تکه‌های بیشتر در یک منطقه، جنگل باز می‌شود و آب و هوای منطقه خشک‌تر می‌شود؛ گرمایش جهانی نیز افزایش می‌یابد. در نتیجه، کل جنگل در معرض خشکسالی و آتش‌سوزی گسترده‌تری قرار می‌گیرد.

نتایج مثبت در سایر فروپاشی‌ها نیز وجود دارد. مواد مغذی که از کودهایی که از زمین‌های کشاورزی خارج می‌شوند و سپس در دریاچه‌ها سر در می‌آورند، باعث رشد جلبک‌ها می‌شود. با رشد و سپس پوسیدگی جلبک‌ها، اکسیژن از آن‌ها خارج شده و باعث رشد مواد مغذی در بستر دریاچه می‌شوند و افزایش اکسیژن را تسریع می‌کنند.

همانطور که می‌دانیم امروزه خطر فروپاشی اکوسیستم‌ها با فشارهای شدید ناشی از صنعت، کشاورزی و ماهیگیری افزایش می‌یابد. این نیز خود اغلب گرم شدن کره زمین را سریع می‌کنند. دانشمندان در تلاشند تا اثرات استرس را بر اکوسیستم‌ها با استفاده از مدل‌های رایانه‌ای شبیه‌سازی کنند تا از این طریق بتوانند احتمال فروپاشی اکوسیستم را ارزیابی کنند. اما اکنون به نظارت دقیق‌تری بر تغییرات کوچک در ساختار و عملکرد اکوسیستم‌ها نیاز است تا علائم هشدار دهنده اولیه رشد مکانیسم‌های با نتایج مثبت را بررسی کنیم.

مدت زمان فروپاشی با اندازه آن برابر است. هرچه اکوسیستم بزرگتر باشد، فروپاشی آن کندتر خواهد بود؛ زیرا گونه‌ها و موجودات بیشتری وجود دارند. همچنین بیشتر احتمال دارد که همانند آتش سوزی‌هایی که در طی سال‌های 2019 تا 2020 در استرالیا رخ داد، سیستم‌های بزرگتر همزمان در چندین مکان فعال شوند.

اما نباید این‌چنین فکر کرد که اکوسیستم‌های بزرگ در طول زندگی ما از بین نخواهند رفت. تحقیقات نشان داده است که صخره‌های مرجانی کارائیب فقط در عرض چند سال ممکن است از بین روند و کل جنگل‌های بارانی آمازون نیز ممکن است در طی چند دهه نابود شوند.

این نمودار نشان می‌دهد که اکوسیستم‌های بزرگ نسبتا سریع‌تر از آنچه که پیش‌بینی شده است، از بین می‌روند.

بنابراین به چه اندازه اکوسیستم‌ها از بین می‌روند؟ آزمایشی که در قرن نوزدهم در روتهامستد انگلیس انجام شد، اینچنین نشان داد که مزرعه‌ای محصور شده در نهایت پس از حدود 120 سال به جنگل تبدیل خواهد شد. از بین بردن تنش (شخم و چرای حیوانات) باعث ایجاد نتایج مثبت جدید شده است. زمین مزرعه پس از این همه سال‌ پر از گونه‌های مختلف علف هرز شد، نهال‌های کوچک و بوته‌ها به نوبه خود منجر به ایجاد درختانی شدند و در نهایت جنگلی پر از درخت و گیاه تشکیل شد.

برعکس این اتفاق نیز ممکن است رخ دهد، اما به عنوان یک قاعده می‌توان گفت که هرچه مکانیسم‌هایی که باعث فروپاشی یک اکوسیستم می‌شوند، قوی‌تر باشند، بهبودی دشوارتر است. از بین بردن کامل تنش‌های یک اکوسیستم ممکن است امر بسیار دشواری باشد. برای احیای یک دریاچه یا صنعت پرورش ساحلی ممکن است نیاز باشد تا تقریبا کلیه مواد مغذی حاصل از کودها و فاضلاب‌ها را در حوضه‌های آبریز بزرگ تخلیه کنیم، که این خود عاملی برای پایان یافتن کشاورزی آن منطقه است.

بازیابی اکوسیستم به حالت اصلی آن ممکن است غیرممکن باشد؛ زیرا شرایط خارجی مانند نوع آب و هوا یا خصوصیات خاک که به آن بستگی دارد، دیگر به سادگی وجود ندارند.

نوشته در حال حاضر یک پنجم از اکوسیستم‌های جهان در حال از بین رفتن هستند! اولین بار در اخبار فناوری و موبایل پدیدار شد.

عکس‌های فوق‌العاده زیبا از فضا که از شکوفه‌های جلبکی زمین گرفته شده است

عکس‌های فوق‌العاده زیبا از فضا که از شکوفه‌های جلبکی زمین گرفته شده است

اگر از فضا به زمین بنگرید، کوه‌ها عالی به نظر می‌رسند، بیابان‌ها بسیار پر زرق و برق و ابرها زیبا دیده می‌شوند. شاید ندانید که یکی از زیباترین منظره‌های زمینی که از فضا دیده می‌شود، توسط تعدادی از ریزترین میکروارگانیسم‌های موجود در روی زمین ایجاد می‌شود. شکوفه‌های جلبکی زودگذر و گاهی خطرناک، ترکیب‌های چرخشی از رنگ‌های آبی و سبز در آب‌های سرتاسر جهان به وجود می‌آورند. تعدادی از این منظره‌ها را با هم می‌بینیم:

این عکس ممکن است زیبا به نظر برسد اما توسط یکی بدترین و خطرناک‌ترین انواع جلبک‌های سمی ایجاد شده که در سالیان اخیر به دریاچه Erie آسیب می‌رساند.

عکس این شکوفه جلبکی توسط ماهواره Landsat-5 در ماه اکتبر سال ۲۰۱۱ ثبت شده است. Microcystis aeruginosa سم microcystin را تولید می‌کند که برای کبد مضر است، سگ‌هایی را که درآب شنا می‌کنند، می‌کشد و برای انسان حساسیت‌های پوستی ایجاد می‌کند.

دریاچه Erie به خاطر زیبایی و شکوفه‌های جلبکی گاه به گاهش معروف است؛ این عکس در سال ۲۰۱۱ ثبت شده و در هم‌آمیختگی رنگ‌های سبز و آبی منظره‌های بدیعی را ایجاد کرده‌اند؛ همچنین نشان می‌دهد که وسعت محدوده شکوفه‌های جلبکی تا چه اندازه می‌تواند باشد. این شکوفه‌ها همیشه سمی نیستند اما وقتی که شرایط برای رشد آنها مساعد می‌شود، به صورت بی‌رویه زیاد می‌شوند و می‌توانند برای ماهی‌ها خطرناک باشند و به صورت بالقوه آلودگی آب آشامیدنی را موجب شوند.

ماهواره Landsat 8 در سال ۲۰۱۵ عکس این شکوفه جلبکی را از دریاچه قلبی شکل St. Clair در غرب دریاچه Erie به ثبت رساند.

فضاپیمای Sentinel-2A متعلق به آزانس فضایی اروپا، در سال ۲۰۱۵ عکس این شکوفه‌های جلبکی چرخنده را از دریای بالتیک ثبت کرد؛ رگه سیاه رنگی که از قسمت بالا تا میانه‌های تصویر دیده می‌شود یک قایق است که به سمت مرکز گردابی شکل شکوفه‌ها حرکت می‌کند.

در سال ۲۰۱۵ این شکوفه ظاهرا بی‌خطر در ساحل نیویورک (اقیانوس اطلس ) ظاهر شد. بر اساس گفته‌های Oscar Schofield، یکی از دانشمندان رشته علوم دریایی دانشگاه Rutgers، این شکوفه به علت پدیده بالا آمدن ساحلی (upwelling) ایجاد شده است. در این پدیده آب‌های سطحی سواحل توسط جریان باد از ساحل دور می‌شوند و جای‌ آن‌ها را آب‌های سردتر و معمولا غنی‌تر مناطق عمیق اقیانوس پر می‌کند.

ماهواره Aqua متعلق به ناسا در تاریخ ۲۹ می سال ۲۰۱۷، این عکس را از چرخش شکوفه‌های جلبکی فیروزه‌ای رنگ در دریای سیاه ثبت کرده است. این جلبک‌ها که می‌توانند بسیار زیان‌بار باشند، بخش مهمی از اکوسیستم این دریا را تشکیل می‌دهند. ناسا می‌گوید جریان آب رودخانه‌هایی مانند دانوب و دنیپر حجم زیادی از مواد غذایی را وارد دریای سیاه می‌کند؛ این مواد غذایی معمولا توسط فیتوپلانکتون‌ها، ماهی‌های کوچک، سخت پوستان و سایر موجودات دریایی مورد استفاده قرار می‌گیرند.

نوشته عکس‌های فوق‌العاده زیبا از فضا که از شکوفه‌های جلبکی زمین گرفته شده است اولین بار در پدیدار شد.

آشنایی با تکنولوژی های شهری مدرن به کار رفته در شهر هلسینکی

پایتخت های اندکی در جهان یافت می شوند که منابع مالی و انرژی خود را به سمت فناوری های اتصال آنلاین شهری هدایت کنند. اما هر ساله مناطق مختلف شهرها و حومه آنها در حال اضافه کردن فناوری های مختلف به زیرساخت ها، سیستم حمل و نقل، ساخت و ساز و خدمات عمومی خود هستند.

گویا آی تی – از جیپور تا سئول، چیزی که هر منطقه را منحصر به فرد می کند چگونگی پاسخ آنها به چالش های مختص به منطقه، چشم اندازها و جوامع خود است. در ادامه با هم نگاهی می اندازیم به نوآوری های فناورانه در شهر مدرن هلسینکی که به پیشرفت و مدرنیزه این شهر کمک زیادی کرده است.

 

یک BioTope چیست؟

BioTope هلسینکی را فراگرفته است. آن یک نوآوری است که توسط اتحادیه اروپا تامین مالی شده و اکوسیستم های نوآوری عمومی را پایه گذاری می کند. شرکت ها با یک سرمایه گذاری اندک می توانند از طریق بسترهای جدید SoS (Systems-of-Systems) برای اتصال و ارتباط اشیاء هوشمند، نوآوری ایجاد کنند. BioTope برای دستیابی به این هدف،  API های عمومی (رابط های برنامه نویسی کاربردی) استاندارد شده لازم را فرآهم می کند تا انتشار، مصرف و ایجاد منابع اطلاعاتی و خدماتی مختلف از بسترهای گوناگون مانند OpenIoT، FI-WARE، داشبوردهای شهری و غیره را امکان پذیر کند.

هدف این است تا اشکال جدیدی از تولید مشترک خدمات ایجاد شود که جمع آوری و پردازش داده های عادی تا پشتیبانی بافت محور، هوشمند و خود تطبیقی از کار و زندگی روزانه مصرف کنندگان را در بر می گیرد.

BioTope همچنین یک نقشه راه کنترل کننده برای هماهنگ کردن و ساماندهی اکوسیستم ایجاد می کند تا اکوسیستم BioTope اجتماعی – فنی و اقتصادی را به طور مناسب حفظ و نگهداری و رشد دهد. فعالیت هلسینکی در این زمینه شامل ایجاد یک قابلیت شارژ سازگار با خودروهای الکتریکی است که ترکیبی از ایستگاه های شارژ، سیستم های ناوبری خودروها و سیستم های پرداخت می باشد.

داده های بزرگ یا کلان داده (Big data) نیز یک مسئله است و این شهر در حال عمومی و قابل دسترس کردن آن است. در منطقه هلسینکی، مناطق و شهرهای بزرگ دارای منبع های داده های عمومی باز برای استفاده همگانی هستند، برای مثال، Open Data Tampere، Oulu, Open Data و Open Data Jyväskylä. آنها با یک قالب ساختارمند توسط کامپیوتر قابل پردازش هستند، که دارای مجوز عمومی بوده و قابل دسترس به صورت رایگان است. این داده ها شامل اطلاعاتی درباره شرایط زندگی محلی، زیرساخت ها، خدمات و حمل و نقل عمومی است. این اطلاعات نه تنها برای سازمان ها و ادارات شهر بلکه برای مشاغل، سازمان های سلامت، موسسات آموزشی و شهروندان نیز با ارزش است.

 screen-shot-2016-04-21-at-10-08-46-1024x418

یک ظرف پتری برای آزمایش های زنده هوشمند شهری

کالاساتامای هوشمند یک ناحیه صنعتی قدیمی است که نیروگاه برق Suvilahti در آنجا قرار دارد. این ناحیه به تدریج به یک بستر آزمایشگاهی برای تولید مشترک زیرساخت ها و خدمات هوشمند تبدیل شده است. من هنگام بازدید از آنجا ساخت و سازهای زیادی را مشاهده کردم، که گواه این است که اقدامات بیشتری در آینده انجام خواهد شد. تا سال دهه ۲۰۳۰ منطقه کالاساتاما تقریباً ۲۰ هزار نفر را اسکان خواهد داد و برای ۸ هزار نفر شغل ایجاد خواهد کرد. در حال حاضر، ۳ هزار نفر در آنجا زندگی می کنند، در خانه هایی که بخشی از آزمایش های پیوسته برای فناوری آینده است.

فلسفه ای که از این اقدامات پشتیبانی می کند این است که یک ساعت از ساعات روزانه ساکنان محلی را ذخیره کند تا از آن برای لذت بردن از سرگرمی های مورد پسند و تعاملات اجتماعی استفاده کنند. این امر از طریق برخی از تمهیدات مانند بهبود جریان ترافیک و تدارکات، افزودن تسهیلات دورکاری، افزایش خدمات هوشمند محلی و کاهش نیاز به تشریفات زائد و صف بندی غیر ضروری امکان پذیر می شود.
cgisewdwyaas7kt
تعدادی از خدمات زیربنایی ماشینی شده اند. سنجش هوشمند Hima و سرویس کنترل از راه دور خانه به ساکنان اجازه می دهد تا لوازم خود را به دستگاه های موبایل متصل کرده و راه اندازی کنند. یک سیستم جمع آوری زباله منحصر به فرد وجود دارد که دارای یک سری از سطل های با رنگ های مختلف برای هر گروه زباله است. مکان های جمع آوری زباله ها معمولاً در خروجی هر بلوک قرار دارند. ساکنان زباله ها را طبق نوع زباله دسته بندی می کنند سپس این مکان ها به طور خودکار تخلیه می شوند.

زباله ها از طریق لوله های زیرزمینی با سرعتی بیش از ۴۰ مایل در ساعت به محل مدیریت زباله مکیده می شوند. کامیون ها کانتینرهای پر از زباله را برای انجام مراحل بعدی به مکان دیگری انتقال می دهند.
web__aurinkovoimala_190315-13-as76lj88nl_s830x0_q80_noupscale
ساکنان محلی با تامین بودجه یک نیروگاه برق خورشیدی بر روی پایداری انرژی خود سرمایه گذاری کرده اند. این نیروگاه برای افراد ساکن در آپارتمان ها و برای کسانی که توانایی سرمایه گذاری در سیستم های خورشیدی شخصی خود را ندارند انرژی خورشیدی فرآهم می کند. ساکنان می توانند برق خورشیدی را از پنل های خود گرفته و تولید آن را به صورت فوری کنترل کنند و همچنین بازدهی پنل ها به طور مستقیم در قبض برق آنها منظور می شود.

 
screen-shot-2016-11-29-at-16-17-30
سنجش پویایی برای شرکت های نوپا

شروع از چیزهای کوچک می تواند به چیزهای بزرگ تر منتهی شود. برنامه سنجش پویایی شرکت های نوپای کوچک را متقاعد می کند تا برای افراد ساکن در ناحیه کالاساتاما خدمات نوآوری جدید ارائه کنند.

خدمات جدید توسط ساکنان و شرکت های محلی در طی یک دوره شش ماهه تست می شوند. Foller یک مثال از چنین پروژه هایی است، یک شرکت نوپا که از IoT (اینترنت اشیاء) برای پرداختن به مسئله زباله های غذایی استفاده می کند. در سوپرمارکت های محلی و کافه ها اتیکت های حسگر RFID به محصولات خاص زده می شود. این حسگر گاز تولید شده درون بسته های غذایی مانند میوه، ماهی و گوشت را تشخیص می دهد. وقتی محصولات به انتهای تاریخ انقضای خود نزدیک شوند قیمت آنها به طور خودکار کاهش می یابد و پیام ها و اعلان های تبلیغاتی برای مشتریان ارسال می شود. قفسه های هوشمند فروشگاه نیز می دانند که آنها چه موقع باید دوباره پر شوند. همچنین می توان از طریق یک RFID خوان این حسگرها را در خانه نیز استفاده کرد.

همکاری بین سهامداران یکی از مواردی است که به موفقیت شهر هوشمند هلسینکی کمک کرده است. این سهامداران از بیش از ۳۰ نهاد شهری، ساکنان، سازمان های شهروندی، صنعت، مشاغل کوچک و متوسط، شرکت های نوپا و دانشگاه ها تشکیل شده اند. باشگاه نوآوران منطقه هوشمند کالاساتاما چهار مرتبه در سال تشکیل جلسه می دهد تا به شرکت کنندگان کمک کند تا تبادل اطلاعات کرده و جامعه خود را بسازند.

 شهر هلسینکی چگونه از نوآوری های هوشمند شهری استفاده می کند

عصر جدید حمل و نقل هوشمند

برخلاف اکثر کشورهای جهان، در قوانین کشور فنلاند الزامی برای وجود راننده در وسایل نقلیه تردد کننده در جاده های عمومی وجود ندارد.

این موضوع باعث شده تا کشور فنلاند در تولید و آزمایش حمل و نقل بدون راننده یک مزیت رقابتی داشته باشد. برای مثال می توان به اتوبوس های رباتیک اشاره کرد که بخشی از پروژه Sohjoa می باشد و هدف آن ایجاد انواع جدیدی از حمل و نقل خودکار، علاوه بر افزایش درک محلی از تغییراتی است که در حمل و نقل در حال روی دادن است.

این اتوبوس های رفت و آمد کننده در شهر بیش از ۹ نفر را جا به جا می کنند و طراحی شده اند تا در مسیرهایی که خدمات رسانی اتوبوس های عادی دشوار است و یا در مناطقی که میزان مسافران بسیار کم است فعالیت کنند. فعالیت آنها به تدریج به مناطق دیگر نیز گسترش خواهد یافت.

موارد ذکر شده بخش کوچکی از نوآوری های فناوری شهر هلسینکی است. علیرغم این که فنلاند یک کشور کوچک دارای چالش های رقابتی با مجتمع های بین المللی است، اما این کشور دارای نیروی کار ماهر است. نابودی شرکت نوکیا یک مثال عینی از این موضوع است: پایان فعالیت های هلسینکی یک مزیت برای شرکت های بومی بوده است. مردم آماده و مایل به نوآوری هستند و جوامع محلی هستند که از این مزیت سود خواهند برد.