علماء الأرض يخطّطون لإنشاء “غوغل جيولوجي”

بقلم: دينيس نورميلي Dennis Normile
ترجمة: آية علي

جمعت هيئة المسح الجيولوجي البريطانية British Geological Survey (اختصاراً: الهيئة BGS) واحدةٌ من المجموعات الرائدة في العالم للعينات الجيولوجية. وتضم هذه المجموعة الموجودة في ثلاثة مستودعات ضخمة في نوتنغهام بالمملكة المتحدة نحو ثلاثة ملايين أحفورة كانت قد جمعت على مدار 150 عاماً من آلاف المواقع عبر البلاد. ولكن هذه البيانات «لم تكن مفيدة حقًّا لأي شخص» على حد تعبير مايكل ستيفنسون Michael Stephenson، عالِم الحفريات من الهيئة BGS. كانت الملاحظات المتعلقة بالعيناتوالصخور المرتبطة بها «موضوعة على قصاصات ورقية في صناديق.» أمّا الآن؛ فيمكن لهذه الحال أن تتغيّر، وذلك بفضل الجهود الدولية الوليدة لتجميع قواعد بيانات علوم الأرض فيما يصفه ستيفنسون وغيره من المؤيدين بـ «غوغل جيولوجي.»

وستكون هذه الشبكةُ من قواعد بيانات علوم الأرض، التي يطلق عليها «ديب تايم ديجيتال إيرث» Deep-time Digital Earth (اختصاراً: قاعدة البيانات DDE)، رابطاً واحداً One stop link يسمح لعلماء الأرض بالوصول إلى جميع البيانات التي يحتاجون إليها من أجل معالجة الأسئلة الكبيرة، مثل أنماط التنوع البيولوجي على مدار الزمن الجيولوجي، وتوزيع رواسب المعادن، وشبكات المياه الجوفية المعقدة في إفريقيا. وهذا ليس الجهد الأول من نوعه، لكنّه يمتاز بسِمة رئيسية كما تقول إيزابيل مونتانيز Isabel Montañez، وهي اختصاصية الكيمياء الجيولوجية من جامعة كاليفورنيا بديفيس University of California Davis وغير مشاركة في هذا المشروع، يتمثل في التمويل ودعم البنية التحتية الذي تقدّمه الحكومة الصينيّة. وتعلّق مونتانيز على هذا قائلة إنّ هذا الدعم «سيكون حاسماً لنجاح [قاعدة البيانات DDE] نظرًا لنطاق العمل المقترح.»

وفي ديسمبر عام 2018 فازت قاعدة البيانات DDE بدعم اللجنة التنفيذية للاتحاد الدولي للعلوم الجيولوجية International Union of Geological Sciences، التي قالت إن الوصول السهل إلى البيانات الجغرافية المُجمّعة يمكنه تقديم «نظرة أكثر تعمّقاً على توزيع موارد الأرض وموادّها، والقيمة التي تحملها، والمخاطر المحدقة بها كذلك، إضافة إلى تقديم لمحة عن المستقبل الجيولوجي للأرض.» وفي اجتماع عقد في فبراير 2019 ببكين، ناقش 80 عالماً من 40 منظمة للعلوم الجيولوجية، بما في ذلك الهيئة BGS ومعهد الأبحاث الجيولوجي الروسي Russian Geological Research Institute كيفيّة تجهيز قاعدة البيانات DDE وتشغيلها بحلول وقت عقد المؤتمر الجيولوجي الدولي International Geological Congress بنيودلهي في مارس 2020.

وكانت قاعدة البيانات DDE قد انبثقت عن مخطط صيني لرقمنة البيانات يسمى قاعدة بيانات التنوع الحيوي الجيولوجي Geobiodiversity Database (قاعدة البيانات GBDB) التي أنشأها عام 2006 عالم الأحافير الصيني فان جونكسوان Fan Junxuan من جامعة نانيينغ Nanjing University. وتبذل الصين جهوداً كبيرة في مجال علوم الأرض منذ زمن طويل، لكن البيانات كانت مُبعثرة بين عدد كبير من المجموعات والمؤسسات. لذا عمل فان، الذي كان آنذاك في معهد نانيينغ للجيولوجيا وعلم الحفريات Nanjing Institute of Geology and Paleontology التابع لأكاديمية العلوم الصينية Chinese Academy، على تنظيم قاعدة البيانات GBDB لمجاميع عينات الطبقات الجيولوجية التي تسمى مقاطع Sections، وللصخور والأحافير الموجودة في كل طبقة أرضية Stratum.

ويقدّم نورمان ماكلويد Norman MacLeod، وهو عالم حفريات من متحف التاريخ الطبيعي Natural History Muesum في لندن، النصحَ لقاعدة البيانات DDE ويقول: لقد نجحت قاعدة البيانات GBDB في المواضع التي تعثّرت فيها الجهود المماثلة. ويضيف أنّه في الماضي حاول علماء الأرض المتطوعون فعل كل شيء بأنفسهم، بما في ذلك المعلوماتيّة informatics وإدارة البيانات. وفي المقابل، تدفع قاعدة البيانات GBDB مبالغ لغير المتخصصين لإدخال رزم البيانات المُستقاة من مجلات علم الأرض التي تغطي النتائج الصينية. وبعد ذلك يراجع كل من علماء الأحافير والطبقات stratigraphers البيانات للتأكد من دقتها واتساقها، ومن ثمّ يصبح المتخصصون في تقنية المعلومات مسؤولين عن هذه البيانات، فيطورون برامج تستخدم في البحث عن البيانات وتحليلها. ويعد التمويل المستمر أحد الأمور المهمة التي ساهمت في نجاح قاعدة البيانات GBDB، وذلك كما يقول ماكلويد. وعلى الرغم من أنّ التمويل بدأ بمبالغ صغيرة، فإنّ فان يقول إنّ تطوير قاعدة البيانات الوقت الحالي يُموَّل بـ “عدة ملايين” يوان سنويًّا.

بدأ علماء الأرض خارج الصين باستخدام قاعدة البيانات GBDB، وفي عام 2012 صارت قاعدة البيانات الرسمية للجنة الدولية لطبقات الأرض International Commission on Strati-graphy. وقد قررت الهيئة BGS الدخولَ في شراكة مع قاعدة البيانات GBDB من أجل رفع بياناتها «من الورق إلى الفضاء الإلكتروني،» على حد تعبير ستيفنسون. وبعدها بدأ هو وغيره من العلماء الأوروبيين والصينيين يتساءلون عمّا إذا كان باستطاعة الأدوات المعلوماتية التي طُوِّرت لأجل قاعدة البيانات GBDB المساعدة على إنشاء اتحاد أوسع لقواعد البيانات. ويعلق ستيفنسون على هذا قائلاً: «فكرتنا هي أن نأخذ قواعد البيانات الكبيرة هذه ونجعلها تستخدم المعايير والمراجع نفسها، حتى يتمكن الباحث من الربط بينها بسرعة بغرض تنفيذ مشاريع واكتشافات علمية كبرى لم تحدث من قبل.»

ويهدف اجتماع بكين إلى وضع اللمسات الأخيرة على الهيكل التنظيمي لقاعدة البيانات DDE. ويقول فان إن وكالات التمويل الصينية ستقدم 75 مليون دولار على مدى عشر سنوات لتحقيق هذا الجهد. وهذا المستوى من الدعم يجعل قاعدة البيانات DDE مختلفة عن جهود البنية التحتية الإلكترونية الأخرى «التي هي أصغر في النطاق وأدنى من حيث التمويل الجيد»، كما تقول مونتانيز. ويأمل فان بأن تجذب قاعدة البيانات DDE الدعم الدولي كذلك. فهو يتصوّر مراكز ذات خبرة رفيعة تتمتع بخدمات قاعدة البيانات DDE المدعومة وطنيًّا من شأنها تطوير قواعد بيانات وأدوات تحليلية من أجل مصالح معينة. ووافقت مدينة سوجو في الصين على استضافة أول مركز من هذا النوع، سيضم أيضاً أمانة قاعدة البيانات DDE.

ويقول مؤيدو قاعدة البيانات DDE إنهم يريدون التعاون مع برامج قواعد البيانات الجيولوجية الأخرى، مثل مشروع OneGeology التابع للهيئة BGS، الذي يسعى إلى توفير خرائط جيولوجية للعالم عبر الإنترنت. لكن موهان رامامورثي Mohan Ramamurthy، وهو مدير مشروع EarthCube الذي تموّله مؤسسة العلوم الوطنية الأمريكية، لا يرى فرصة كبيرة في التعاون مع جهوده، التي تركز على المشكلات الحالية كالتغيّر المناخي والتفاعلات بين الغلاف الحيوي والغلاف الجيولوجي، فـ «للبرنامجين أهداف مختلفة جدا، وفرصة التداخل بينهما ضئيلة» على حد قوله.

ويأمل فان كذلك بمساهمة المؤسسات الفردية في هذا الأمر، وذلك من خلال تبادل البيانات، وتطوير أدوات تحليلية، وتشجيع علمائها على المشاركة. وبمجرد أن يتحرّر علماء الأرض من العمل الشاق المتمثّل في تصفيف المجموعات المتناثرة كما يقول، فسيكون لديهم وقت أكبر لمعالجة تحدّيات أكثر أهميّة، مثل الإجابة عن «الأسئلة المتعلقة بتطور الحياة والمادة والجغرافيا والمناخ، في الزمن السحيق deep time.»