پهپادها به احیای جنگل‌ها کمک می‌کنند؛ به این شرط که بذرها به تعداد کافی ریشه کنند

آتش‌سوزی موسوم به قلعه که سال گذشته در کالیفرنیا روی داد، بر طبق برآوردها، موجب از بین رفتن بیش از 10 درصد از درختان سکویا، بزرگ‌ترین درختان جهان، شده است. این درخت‌ها، می‌توانند در طول حیات هزاران ساله خود، از آتش‌سوزی‌های زیادی جان سالم به در ببرند؛ تنه این درختان در مقابل آتش مقاوم است و برای تولیدمثل به آتش وابسته هستند؛ اما با شدت گرفتن تغییرات اقلیمی، آتش‌سوزی‌های جنگلی بزرگ‌تر و شدید‌تر شده‌اند. به گفته مقامات ایالتی، تقریباً شش مورد از هفت آتش‌سوزی بزرگ کالیفرنیا، در سال گذشته روی داده‌اند.

تعداد انگشت‌شماری از شرکت‌های نوپا تصمیم‌ گرفته‌اند که برای کمک به جنگل‌های آسیب‌دیده از آتش‌سوزی و به‌منظور کاهش اثرات اقلیمی، با استفاده از پهپادها، اقدام به بذرپاشی کنند. حداقل سه شرکت Dendra Systems،  CO2 Revolution و Flash Forest متعهد شده‌اند که بیش از یک میلیارد درخت بکارند.

اما ثمربخشی جنگل‌کاری با استفاده از پهپاد، مشخص نیست. نتایج یک پژوهش نشان داد که کمتر از 20 درصد از بذرهایی که با پهپاد پاشیده می‌شوند، ریشه می‌کنند و تبدیل به درخت می‌شوند. هیچ کدام از شرکت‌هایی که WIRED با آن‌ها تماس گرفته است، تعداد درخت‌هایی را که تا به امروز با موفقیت رشد کرده‌اند، فاش نمی‌کنند.

در حال حاضر، با مانعی جدید مواجه هستیم: کمبود بذر که انتظار می‌رود سال‌ها ادامه داشته باشد، مسئولان جنگل‌داری را بر آن داشته که از تمام بذرهای موجود، حداکثر بهره را ببرند.

بعد از آتش‌سوزی قلعه، اداره جنگل‌داری و محافظت در برابر آتش تصمیم گرفت، تا با همکاری شرکت DroneSeed، جنگل ایالتی Mountain Home را احیا کند. این شرکت که در سیاتل مستقر است، از پهپادی به اندازه ماشین ‌لباسشویی برای کاشت درختان ظرف 6 ماه پس از آتش‌سوزی، استفاده می‌کند. DroneSeed تنها شرکتی در ایالات متحده است که پهپادهای آن مجاز هستند که تا ارتفاع بیش از 55 پوند فراتر از میدان دید، پرواز کنند. با وجود این، برنامه مذکور، به حالت تعلیق درآمد.

استوارت مک‌مارو، ناظر مرکز احیای جنگل‌های Cal Fire و مدیر بانک بذر درختان ایالت از دهه 1950 بیان می‌کند: «شاید کاشت درخت با استفاده از پهپاد کار مفیدی باشد؛ اما با وجود کمبود بذر، آزمایش این ایده کار دشواری است چون ممکن است تعداد کمی از بذرها به درخت تبدیل شوند. ما نیز خواستار کارآمدی پروژه DroneSeed هستیم، اما در حال حاضر، روش انجام آن مناسب نیست، زیرا به روشنی مشخص است که تعداد بذرهای موردنیاز آن، با تعداد بذرهایی که ما در اختیار داریم، تأمین نمی‌شود.»

کاشت درخت از راه هوایی، به‌خصوص در مناطقی که دسترسی انسان به آن‌ها دشوار است، کار فوق‌العاده‌ای است، به‌خصوص که شیب‌های سوخته، در معرض فرسایش و گِل‌شار هستند. این کار می‌تواند به احیای جنگل‌ها که به گفته هیئت بین دولتی تغییر اقلیم سازمان ملل یکی از مؤثرترین سلاح‌های بشر برای غلبه بر تغییرات اقلیمی است، سرعت ببخشد. اداره جنگل‌های ایالات متحده پیش‌بینی می‌کند که کاشت دوباره زمین‌های فدرال، به‌تنهایی می‌تواند اثر کربن کشور را تا 14 درصد کاهش دهد. در سطح جهانی هم، گروهی از پژوهشگران در مقاله‌ای که در سال 2019 منتشر شد، بیان کردند که فضای کافی برای کاشت صدها میلیارد درخت در زمین وجود دارد و این کار می‌تواند میزان کربن اتمسفر را به میزان 25 درصد کاهش دهد.

کارایی پهپادها به تعداد بذرهایی که ریشه کرده و به درخت تبدیل می‌شوند، بستگی دارد و این امر هم تحت‌تأثیر عواملی مانند سرعت پرواز، پراکندگی بذرها، سرعت برخورد آن‌ها با زمین و خورده شدن یا نشدن از سوی سنجاب‌ها است.

رابرت مکنیت، خالق شبکه نهال‌کاری جنگلی که موقعیت مکانی بذرها را بر اساس ارتفاع آن‌ها، در مناطق معینی از ایداهو، اورگان و واشنگتن ترسیم و مراکز کوچک فروش نهال را به هم وصل می‌کند، می‌گوید: «من مطمئنم که بسیاری از افراد ایده‌های بزرگی برای پهپادها دارند. به نظر من، رشد جنگل علاوه بر پراکندن بذر مستلزم مراحل بسیاری است.» مک‌نیت، کاشت درختان را در دهه 1950 آغاز کرد. وی در دهه 1960 در اورگان اقدام به بذرپاشی هوایی کرد که به گفته خودش، موفقیت‌آمیز نبود.

برای موفقیت این روش، لازم نیست که همه بذرهایی که به‌وسیله پهپاد پرتاب می‌شوند، ریشه کنند. به گفته شرکت کانادایی استارتاپ Flash Forest، دو پهپاد روزانه می‌توانند 100 هزار بذر را رها کنند، در حالی که هر انسان در روز و به روش دستی می‌تواند 1000 نهال بکارد.

در پژوهش مهمی که تابستان امسال منتشر شد، پژوهشگرانِ بیش از ده آژانس دولتی، دانشگاه و شرکت‌هایی از هفت کشور، به این نتیجه رسیدند که پهپادها قابلیت احیای جنگل‌ها و خنک‌ کردن زمین را دارند، اما در این مسیر موانعی مانند نرخ پایین بقای بذر و چالش‌هایی دیگر، وجود دارند.

محققان، 10 شرکت درختکاری پهپادی و همچنین یک پژوهش دانشگاهی در هند و تلاش‌های دولتی احیای جنگل در نیوزیلند و ماداگاسکار را شناسایی کرده‌اند. در میانمار، تایلند و امارات متحده عربی، از هواپیماهای بدون سرنشین برای کاشت درختان حرا استفاده شده است که پیشرفت مؤثری است، زیرا درختانی که در نزدیکی خط استوا کاشته می‌شوند نسبت به درختان جاهای دیگر، کربن بیشتری جذب می‌کنند.

اما به گفته پژوهشگران تعداد کمی از شرکت‌ها، نتایج میزان موفقیت رشد دانه‌ها پس از پرتاب از پهپاد را به اشتراک گذاشته‌اند. آن‌ها از دست‌اندرکاران بذرپاشی پهپادی خواستند که نتایج خود را اعلام کنند. این پژوهشگران تعهد رشد یک میلیارد درخت در سال را «پروپاگاندا» خواندند.

مایکی موهان، دانشجوی دکتری دانشگاه برکلی و نویسنده مسئول مقاله، فکر می‌کند که تعهد شرکت‌ها به رشد یک میلیارد درخت، بیشتر روش تبلیغاتی شرکت‌هایی است که به‌دنبال افزایش جذب سرمایه هستند. به گفته او نیمی از مطالبی که در شبکه‌های اجتماعی می‌خواند و مربوط به کاشت درخت با پهپاد هستند، از وعده کاشت یک میلیارد درخت صحبت می‌کنند.

او می‌گوید: «آنچه که در واقع اهمیت دارد، تعداد دانه‌هایی است که بعد از دو یا سه سال تبدیل به درخت می‌شوند و نه تعداد بذرهایی که در روز با پهپاد روی زمین پخش می‌شوند.»

پژوهشگران به تحقیقی از DroneSeed در سال 2020 اشاره می‌کنند که یافته‌های آن نشان داد نرخ بقای بذر برخی از درختان مخروطی بین 0 تا 20 درصد است و این رقم مشابه تلاش‌های قبلی برای پاشیدن بذر از هواپیما یا هلیکوپتر در ایالات متحده در دهه 50 و 60 میلادی است. مانند دیگر شرکت‌های فعال در این زمینه، DroneSeed هم از بیان تعداد درخت‌هایی که تا به امروز کاشته، سر باز می‌زند. این شرکت نام مشتریان خود را فاش نمی‌کند، اما می‌گوید که با 3 شرکت از 5 شرکت بزرگ صنایع چوبی در ایالات متحده و همچنین گروه‌های غیرانتفاعی حفاظت از محیط‌زیست مانند Nature Conservancy، همکاری می‌کند.

ماه گذشته، شرکت پنج‌ساله DroneSeed، شرکت 130 ساله SilvaSeed را که یکی از بزرگ‌ترین شرکت‌های خصوصی تهیه بذر جنگلی در ساحل غربی ایالات متحده است؛ خریداری کرد. برای درک اهمیت این شرکت، باید دانست که سالانه تعداد نهال بیشتری نسبت به مرکز احیای جنگل Cal Fire، پرورش می‌دهد. گرنت کنری، مدیرعامل DroneSeed به WIRED گفت: «دلیل این خرید این بود که Climate Action Reserve از پروژه‌های کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای حمایت مالی می‌کند و این حمایت اکنون شامل جنگل‌کاری هم می‌شود. با اعتبارات حاصل از پروژه احیای جنگل‌ها و کاهش کربن، می‌توانیم مالک زمین‌ سوخته شویم و از وجود منبع سرمایه‌گذاری برای احیای آن، مطمئن باشیم.»

شرکت‌ها در تلاش برای افزایش رویش‌پذیری بذرهای پراکنده‌شده با پهپاد، از فناوری یادگیری ماشین و تصویربرداری استفاده کرده‌اند، تا بهینه‌ترین مکان‌های رشد درخت را انتخاب و مسیر پرواز پهپادها را مشخص کنند. آن‌ها دانه‌ها را در کپسول‌هایی از جنس خاک و رس جای می‌دهند و گاهی آن‌ها را به زمین شلیک می‌کنند. هر کپسول طوری طراحی شده است که شامل رطوبت و مواد مغذی موردنیاز برای شروع رشد بذر، باشد.

به‌عنوان مثال، DroneSeed آن‌ها را آغشته به فلفل تند می‌کند، تا سنجاب‌ها یا جانوران دیگر را از خوردن آن‌ها باز دارد. روش ساخت این کپسول‌ها متفاوت است. برخی از آن‌ها حاوی یک بذر هستند، اما به گفته Dendra Systems هر کپسول می‌تواند حاوی 50 نوع بذر درخت، درختچه و علف‌های بومی باشد.

از برایس جونز، مدیرعامل Flash Forest خواسته شد که نظر خود را راجع به ادعای پروپاگاندا مطرح کند. وی بیان کرد که شرکت او همچنان قصد دارد که تا سال 2028، یک میلیارد درخت بکارد.

Dendra Systems که سابقاً با نام مهندسی بیوکربن شناخته می‌شد، یکی از قدیمی‌ترین و مشهورترین شرکت‌هایی است که از پهپاد برای کاشت درخت استفاده می‌کند. سوزان گراهام، مدیرعامل شرکت بیان کرد: «این شرکت بر اساس این باور ایجاد شد که دلیل اصلی اینکه انسان هنوز نتوانسته سرعت کاهش تعداد درختان را کم کند، این است که به‌اندازه کافی از فناوری استفاده نمی‌کند. می‌توان چالش‌های تنوع زیستی، امرار معاش و کربن را به یکباره حل کرد؛ به این شرط که در سطح جهانی به‌اندازه کافی از فناوری استفاده کنیم.»

وی از بیان تعداد درخت‌هایی که شرکت کاشته است، خودداری کرد. به گفته او، بوم‌شناسانی برای تأیید نتایج به کار گرفته‌ شده‌اند و نتایج کار آن‌ها به‌صورت خصوصی در اختیار مشتریان قرار می‌گیرد. این شرکت هم‌اکنون بیش از تعداد درختان کاشته‌شده، بر روی مساحت قابل احیا تمرکز کرده است.

به گفته لورن فلچر، مدیرعامل سابق دندرا، ایده استفاده از پهپاد برای کاشت درخت، در سال 2008 به ذهنش رسیده است و او یکی از اولین مدیرعاملانی بوده که تعهد کاشت یک میلیارد درخت را داده است. او فکر نمی‌کند که هنوز هیچ‌کدام از شرکت‌های کاشت پهپادی به آن هدف رسیده باشند، اما باور دارد که این تعهد به‌عنوان نمونه‌ای از ایده‌های بزرگ موردنیاز برای مقابله با مشکلات جهانی احیای جنگل‌ها و اکوسیستم، ارزشمند است.

وی بیان کرد: «حقیقت این است که مردم درخت‌ها را می‌فهمند. می‌توانند آن‌ها را ببینند، لمس کنند و احساس‌شان کنند و فروش آن‌ها در مقایسه با مثلاً میکروب‌های خاک بسیار آسان‌تر است.»

فلچر در حال حاضر به همراه بنیان‌گذار شرکت Dendra Systems، ایرینا فدورنکو، روی شرکت دیگری کار می‌کند که هدف آن کاشت درخت با پهپادهای کوچک به‌ویژه برای زمین‌داران خرد است. شرکت Flying Forests قصد دارد که با شراکت WeRobotics و با استفاده از پهپاد، در 30 کشور جهان درخت بکارد. این شرکت در حال بررسی پروژه‌هایی در کنیا، پاناما و اوگانداست.

این شرکت، به‌عنوان بخشی از برنامه آزمایشی خدمات جنگل‌داری ایالات متحده، در ماه آپریل بذرهایی را در دامنه تپه‌ای در نزدیکی رنو پخش کرد. فلچر تخمین می‌زند که یک درصد از آن نهال‌ها، شروع به رشد کرده‌اند. با وجود موفقیت کم این روش، فلچر استدلال می‌کند که در مناطقی که دسترسی انسان به آن‌ها سخت است یا کمبود نیروی انسانی وجود دارد، همین مقدار هم غنیمت است.

یک منبع معتبر، به WIRED گفته است که خدمات جنگلی ایالات متحده در حال بررسی گزینه استفاده از پهپاد در بازسازی‌های پس از آتش‌سوزی، به‌ویژه در مناطقی است که دسترسی به آن برای انسان دشوار است، اما در مقایسه با کاشت دستی، نرخ بقا و هزینه‌های این گزینه، بهینه نبوده‌ است.

شرکت‌های کاشت درخت و برنامه‌های دولتی احیای جنگل‌ها، باید بر کمبود دائمی بذر، غلبه کنند. در یکی از پژوهش‌های مؤسسه منابع جهانی برآورد شده است که ایالات متحده می‌تواند تا سال 2040، 60 میلیارد درخت بکارد، اما در پژوهشی که اوایل امسال منتشر شد، نشان داده شد که حتی کاشت نیمی‌ از این مقدار تا سال 2040 مستلزم این است که بانک‌های بذر فدرال، تولید فعلی خود را بیش از دو برابر کنند.

مقامات دولتی جنگل‌داری و حفاظت از محیط‌زیست که این گزارش را تهیه کردند، بر خلأهای موجود در زنجیره تأمین بذر کشور تأکید کرده و همچنین خواستار سرمایه‌گذاری بیشتر بر روی جمع‌آوری بذر و آموزش نیروی کار شده‌اند.

مک‌مارو از مرکز احیای جنگل‌های Cal Fire، سال 2021 را سال خوبی برای جمع‌آوری مخروط‌های حاوی بذر می‌داند، اما دی عین حال، اذعان دارد که آتش‌سوزی‌های جنگلی و احیای جنگل‌ها همچنان سرعت بیشتری از جمع‌آوری بذر دارند. Cal Fire با دولت‌های محلی و خدمات جنگلی ایالات متحده همکاری می‌کند، تا تولید بانک‌های بذر را از 250 هزار به 500 هزار برساند. مک‌کارو به شرکت‌هایی که علاقه‌مند به استفاده از پهپاد و اتوماسیون برای کاشت درخت هستند، توصیه می‌کند که بر روی منابع جمع‌آوری بذر، سرمایه‌گذاری کنند.

جدیدترین اخبار هوش مصنوعی ایران و جهان را با هوشیو دنبال کنید