جامعة بريطانية تنشئ محاصيل مقاومة للمناخ في مختبر نباتي باستخدام الذكاء الاصطناعي

قامت جامعة إسيكس ببناء منشأة جديدة لتطوير المحاصيل التي يمكنها التكيف مع كوكب أكثر حرارة وجفافًا، والتي تتميز بمزرعة عمودية ومدعومة بأبحاث مدعومة بالذكاء الاصطناعي.

سيستفيد الباحثون في جامعة إسيكس من الذكاء الاصطناعي والروبوتات والزراعة العمودية وأجنحة التقليد لإنشاء محاصيل “لجو الغد اليوم” في منشأة رائدة جديدة، ومن المقرر افتتاحه رسميًا في وقت لاحق من هذا العام، ويعتمد مختبر مجموعة النباتات التجريبية للتكنولوجيا الذكية بقيمة 3 ملايين جنيه إسترليني على عمل مركز Essex Plant Innovation Center (EPIC)، الذي يجمع المزارعين والتقنيين والعلماء لتحسين قدرة المحاصيل على مقاومة الجفاف، وزيادة المحاصيل، وتعزيز الأمن الغذائي خلال الظواهر الجوية المتطرفة.

وقالت تريسي لوسون، رئيسة المشروع، وعالمة الأحياء التي تكمن خبرتها في إنتاجية النباتات، وتحسين عمليات التمثيل الضوئي، “إن هذه المنشأة المتطورة ستساعد العالم على التكيف مع تزايد عدد السكان من خلال ضمان الأمن الغذائي في المستقبل من خلال تطوير نباتات مقاومة للمناخ”.

وتعزيز استخدام مياه المحاصيل، واقترحت أن المختبر “يضع أبحاث النباتات في إسيكس في وضع فريد” لزراعة واختيار النباتات التي تواجه المستقبل.

الاستفادة من الذكاء الاصطناعي والمزارع العمودية وأجنحة التدفئة

يتميز المختبر بمزرعة عمودية ذات معايير تجارية (يُقال إنها الأولى في المملكة المتحدة)، وحقل داخلي يمكنه محاكاة بيئات حقيقية من أي مكان على الكوكب، وأجنحة تحاكي عالمًا دافئًا (يمكن للباحثين رفع مستويات درجة الحرارة وثاني أكسيد الكربون)، ووفقا لجامعة إسيكس، فإن هذا هو المختبر الوحيد في المملكة المتحدة الذي يجمع كل هذه المرافق.

وسيستخدم الفريق أيضًا تقنية مسح النباتات لمراقبة النباتات أثناء نموها، واختيار التغييرات الدقيقة في عملية التمثيل الضوئي.

وفي الوقت نفسه، سيتم تسهيل البحث باستخدام الذكاء الاصطناعي والروبوتات، التي ستعمل على تطوير أفكار وتقنيات واستراتيجيات جديدة للتنبؤ بالتغيرات في الزراعة والغلاف الجوي.

سيقوم مختبر STEPS بتطوير إستراتيجيات لتحسين أداء المصنع مع العمل على تحقيق صافي الصفر، تم تمويله جزئيًا من قبل مؤسسة ولفسون، التي تعهدت بمبلغ مليون جنيه إسترليني لدعم التطوير، وسوف يساعد الباحثين على تعزيز الروابط مع شركات الزراعة والبستنة والتكنولوجيا للتقدم في جهودهم في مجال تنمية المحاصيل.

وقال بول رامسبوتوم، الرئيس التنفيذي لمؤسسة ولفسون: “نحن في سباق مع الزمن لتأمين مستقبل الزراعة ضد تغير المناخ، ليس فقط في المملكة المتحدة ولكن على مستوى العالم”، “تقود جامعة إسيكس الطريق في مجال البحث والتطوير المهمين لدعم الابتكار والاستدامة في إنتاج الغذاء، ويسعدنا أن نقوم بتمويل منصات التكنولوجيا التي ستساعدهم على تحقيق ذلك.”

المحاصيل الصديقة للمستقبل حيوية في بلد مهدد بالمناخ

سيضع مختبر المحاصيل المقاوم للمناخ الطلاب في طليعة عمله، والذين سيساعدون في تطوير وإجراء التجارب مع باحثي جامعة إسيكس، وهذا يعني أن العلماء الشباب يمكنهم بدء حياتهم المهنية في المنشأة.

وقال لوسون: “سيضعنا هذا المختبر المتطور في طليعة الأبحاث حول كيفية مساعدة النباتات على التغير والتكيف مع تغير المناخ – مما يساعد على تأمين مستقبل الجميع”.

يتضمن المشروع أيضًا مزود تكنولوجيا الزراعة العمودية Innovation Agritech Group (IAG)، الذي قام بتركيب وحدة المزرعة العمودية ونشر حل GrowFrame 360 واسع النطاق – ويقال إن هذا النظام ينتج نظامًا جذريًا أكثر صحة، ونموًا فائقًا للمحاصيل، وإنتاجية أعلى مع لا الاعتماد على المناخ.

أوضحت كيت برونزويك، مديرة تطوير الأعمال في IAG، “ستعمل تقنية GrowFrame360 المبتكرة لدينا على تمكين العلماء والطلاب على حدٍ سواء من معالجة تعقيدات المناخ المتغير على إنتاج المحاصيل في المستقبل، بهدف تحقيق الأمن الغذائي في المستقبل”، “يجسد هذا التعاون التاريخي التزامنا الجماعي بقيادة التغيير الإيجابي في الزراعة.”

تتعامل المملكة المتحدة منذ فترة مع الصدمات الغذائية الناجمة عن المناخ وارتفاع الأسعار. وجدت دراسة حديثة أجرتها World Weather Attribution أن هطول الأمطار والعواصف المتواصلة خلال فترة الخريف والشتاء من 2023 إلى 2024 كانت أكثر احتمالية لحدوثها بعشر مرات وأكثر رطوبة بنسبة 20٪ بسبب تغير المناخ.

ويحذر بحث منفصل أجرته شركة Lynx Purchasing من أن مثل هذا الطقس الرطب يمكن أن يتسبب في ارتفاع أسعار المنتجات المطلوبة 8٪ – في السياق، بلغت معدلات التضخم الرئيسية في المملكة المتحدة 2.3٪ ، وكان ذلك بعد انخفاض عن الأشهر السابقة.

ويتسبب الطقس القاسي أيضًا في نقص الغذاء في بريطانيا، مع عدم قدرة العديد من المناطق على زراعة المحاصيل الأساسية مثل البطاطس والقمح والخضروات في الربيع – وتلك التي تم زراعتها ذات نوعية رديئة، وبعضها يتعفن في الأرض.

كل هذا جعل المملكة المتحدة أكثر اعتمادا على الواردات، تماما في الوقت الذي تكافح فيه البلاد انعدام الأمن الغذائي المتزايد، وفي يناير، عانى 15% من الأسر من الجوع .

ومع توقع زيادة عدد السكان بنحو 10% بحلول عام 2036، فإن الحلول مثل تلك التي يطورها مختبر جامعة إسيكس الجديد قد تكون حيوية.