În largul țărmului nordic al Maui, o pereche de submersibili în formă de torpilă execută un dans complicat în interiorul unei coloane de apă care se învârte. Pe măsură ce Eddie se rotește în sens invers acelor de ceasornic, trăgând sedimente și substanțe nutritive în adâncime, unul dintre aceste vehicule autonome subacvatice de lungă durată plutește cu răbdare, adunând mostre din viața microbiană în coloană, în timp ce celălalt se propulsează în ture, testând salinitatea și temperatura. a apei. La bordul unei nave din apropiere, oceanografii de la Universitatea din Hawaii păstrează file și, atunci când este necesar, fac ajustări la traiectoriile vehiculelor.
Proiectul este o colaborare între Universitatea din Hawaii din Manoa, Schmidt Ocean Institute și Monterey Bay Aquarium Research Institute (MBARI) pentru eșantionarea apei, secvențarea genomilor vieții microscopice din cadrul acesteia și utilizarea acestor date pentru a înțelege mai bine straturi verticale de apă din aceste tărâmuri și modul în care viața din interiorul acestora are impact asupra productivității oceanului, inclusiv a lanțului alimentar și a producției și stocării de carbon. Microbii, inclusiv fitoplanctonul fotosintetizant, pot absorbi dioxidul de carbon și să-l atragă adânc în ocean, dar pot produce și alte gaze cu efect de seră.
„Aceștia nu sunt jucători cu pic. Microbii din ocean controlează ciclurile elementare și stau la baza lanțului alimentar. În general, sunt foarte importante în ocean ”, spune Ed DeLong, profesor de oceanografie la Universitatea din Hawaii. „Este un fel de interacțiune fizico-biologică, aceste vârfuri învârtindu-se, care pot aduce nutrienți în sus și pot provoca înflorirea fitoplanctonului, pe care încercăm să le înțelegem. Aceste vâlcele pot avea o influență mare asupra cât de productiv este oceanul, cât de multă viață a plantelor este acolo, cât de bune cresc pădurile. Este foarte greu de studiat și nu este atât de bine înțeles. "
DeLong, împreună cu profesorul Dave Karl de la Universitatea din Hawaii, sunt principalii anchetatori în prima călătorie a vehiculelor subacvatice autonome pe distanțe lungi. Deși DeLong studiază de mult timp comunitățile microbiene din ocean, timpul și costurile implicate în trimiterea unei nave pentru a lua probe au limitat cantitatea de informații pe care le poate colecta. Cu finanțare de la Fundația Simons, el și Karl au lucrat cu MBARI la proiectarea vehiculelor, care și-au încheiat prima misiune de două săptămâni pe 24 martie și au plecat doar pentru încă două săptămâni. Vor rămâne aproape sau în Eddie, care în prezent se învârte în sens invers acelor de ceasornic, la o sută de kilometri nord de Maui. În timp ce folosesc călătoria ca practică pentru vehicule, cercetătorii urmăresc să obțină o serie de instantanee în patru dimensiuni ale apei și microbilor pentru a arăta cum se schimbă comunitățile și acțiunile lor în timp.
Vehiculele și-au încheiat primele misiuni de două săptămâni și au plecat pentru încă două săptămâni. (Thom Hoffman, Institutul Oceanului Schmidt) Cu o lungime de până la 10 metri lungime și 12 cm în diametru, roboții arată suficient ca torpile, încât sunt etichetați „NU ESTE O ARAPĂ”. (Echipa a făcut trei, dar doar doi au fost dislocați.) Un singur pop, alimentat cu litiu baterii ionice, le va conduce până la 600 de mile cu încărcare. O conexiune prin satelit ajută la controlul manevrelor și pachete mai mari de date sunt transmise atunci când vehiculele se află în raza de acțiune a datelor Wi-Fi sau celulare. Găzduit în interior este o versiune mai mică a unui procesor de probe de mediu disponibil comercial (ESP), construit de ingineri la MBARI.
De asemenea, Jim Birch, care gestionează programul ESP la MBARI, a ajutat la proiectarea și construirea vehiculelor subacvatice. Acest lucru implica minimizarea tragerii și consumului de energie, precum și implementarea unui pachet de baterii glisante (pentru a muta masa înainte / înapoi și a înclina nasul în jos sau în sus) și o vezică externă, expandabilă cu ulei, pentru a schimba flotabilitatea. Dispozitivele pot fi dislocate rapid, pentru a cerceta versiunile văzute dintr-un satelit și pot călători senin sub o furtună. Opțiunea pentru flotabilitate neutră îi face să fie potriviți pentru plutirea în vârstele, dar aceasta nu este singura situație în care ar putea fi utili. Acestea oferă alternative mai active la dispozitivele mai puțin mobile, cum ar fi cele 4.000 de Argos plutitoare în formă de boi operate de Universitatea din California, San Diego, care se scufundă și se ridică în plan vertical. Alunecătorii de valuri și drone navighează pe suprafață, dar nu pot examina straturile oceanice mai adânci. Instituția Oceanografică Woods Hole operează o mână de vehicule autonome, inclusiv unele care se scufundă foarte adânc și altele care se mișcă fără propulsie, bazându-se pe curent și pe o vezică umplută cu ulei similar dispozitivului MBARI, marea diferență fiind combinația dintre Hawaii / Mașina de lungă durată și eșantionatorul ESP. Există deja atât de multe vehicule autonome subacvatice fără echipaj, încât, în 2012, The Economist a publicat o poveste numită „20.000 de colegi sub mare” despre glisierii de mare cu flotabilitate, precum cea de la Woods Hole.
„Studierea oceanului este ca și cum ai studia Marte sau Jupiter”, spune Birch. „Putem ieși în el un pic mai des, dar este un mediu dur, dur și trimiterea de roboți care pot rămâne o perioadă lungă de timp în raport cu ceea ce facem acum, este un salt imens. Aceasta va transforma oceanografia. ”
