Микробы океана производят не менее пятидесяти процентов кислорода в нашей атмосфере, удаляя при этом большое количество углекислого газа. Они также составляют основу морских пищевых сетей, в том числе тех, которые поддерживают рыболовство в глобальном океане. Эдвард ДеЛонг и Дэвид Карл, профессора океанографии в Школе наук о океане и Земле Университета Маноа (SOEST), изучали эти микробы на протяжении десятилетий. В рамках этого проекта они и их команды сотрудничают с инженерами из MBARI для тестирования новых способов адаптивного отбора образцов океанографических объектов, таких как водовороты в открытом океане, водовороты, медленно движущиеся через Тихий океан, которые могут иметь большое влияние на микробы океана. .В конце февраля 2018 года инженеры MBARI завершили строительство и испытания трех новых LRAUV в сотрудничестве с учеными UH Manoa и на прошлой неделе доставили их для их первого развертывания в водах Гавайев.
Когда LRAUV движутся через океан, они собирают информацию о температуре воды, химическом составе и хлорофилле (индикатор микроскопических водорослей) и отправляют эти данные ученым на берегу или на близлежащем корабле. Кроме того, уникальным аспектом этих АНПА является интегрированный процессор проб окружающей среды (ESP), миниатюрная роботизированная лаборатория, которая собирает и хранит образцы морской воды в море, что позволяет исследователям делать снимки генетического материала и белков организмов.MBARI занимается разработкой ESP около 15 лет. Первые инструменты были размером с барабан на 55 галлонов.
Эти новейшие ESP третьего поколения имеют диаметр от восьми до десяти дюймов, что составляет одну десятую первоначального размера, и были разработаны специально для установки внутри LRAUV.Джим Берч, ведущий инженер MBARI по проекту ESP, прокомментировал: «Когда мы впервые говорили о размещении ESP в AUV, я подумал про себя:« Этого никогда не произойдет ». Но теперь я действительно думаю, что это изменит океанографию, дав нам постоянное присутствие в океане — присутствие, которое не требует лодки, может работать в любых погодных условиях и может оставаться в той же водной массе, когда она дрейфует. вокруг открытого океана ".
Благодаря своим исследовательским способностям LRAUV позволяет ученым обнаруживать, отслеживать и брать образцы вихрей в открытом океане, которые могут достигать более 100 километров (62 миль) в поперечнике и сохраняться в течение нескольких месяцев. Когда эти водовороты вращаются против часовой стрелки, они переносят воду из глубины вверх к поверхности. Эта вода часто содержит питательные вещества, необходимые микроскопическим водорослям (фитопланктону) для выживания.
«Новые LRAUV могут преодолевать расстояние более 600 миль и использовать свои собственные« глаза и уши »для обнаружения важных океанографических явлений, таких как цветение фитопланктона», — пояснил ДеЛонг. «Эти новые подводные дроны значительно расширят наши возможности для изучения отдаленных районов, а также позволят нам собирать и изучать океанографические события и особенности, которые мы можем видеть с помощью удаленных спутниковых изображений, даже когда корабли недоступны».Экспедиционный круиз на борту исследовательского судна Falkor Океанского института им. Шмидта (SOI) отправляется 10 марта для морских испытаний в открытом океане новых LRAUV MBARI. Во время этого круиза исследователи обнаружат вихрь, используя спутниковые данные, а затем развернут LRAUV для исследования объекта и сбора образцов воды.
Когда роботы вернутся на поверхность и будут восстановлены, исследователи UH Manoa извлекут ДНК из фильтров. Эта информация предоставит уникальное представление о продолжительности, стабильности и влиянии вихря на океанические системы; и улучшит существующие модели океана, которые имеют решающее значение для формирования ожиданий в отношении здоровья будущих океанов.
«Хотя этот флот АПА никогда не заменит нашу потребность в способном исследовательском судне, он обеспечит столь необходимый доступ к морю и сбор новых наборов данных, которые в противном случае были бы невозможны», — сказал Карл.