L'ecologo marino Ken Smith (in rosso) e John Ferreira (in blu) danno un'occhiata ad alcuni dei meccanici del Benthic Rover sul ponte del Western Flyer.
Immagina se una macchina, un computer, oppure un apparecchio a batteria potrebbe funzionare in modo affidabile senza manutenzione per un intero anno di funzionamento. Immagina anche che il dispositivo venga calato nell'oceano in caduta libera 4, 000 metri dal fondo del mare, terra in posizione verticale, e percorrere autonomamente i fondali marini raccogliendo dati scientifici per un anno intero.
Benthic Rover di MBARI, un cingolato autonomo del fondo marino, compiuto proprio questo, e recentemente ha battuto il record mondiale per la distanza più lunga percorsa e la durata sostenuta da qualsiasi cingolato del fondo marino. Ad essere onesti, la Rover non ha avuto molta concorrenza perché è l'unica slegata, cingolato del fondo marino completamente autonomo esistente, e il record mondiale che ha battuto era il suo.
Il Rover opera alla stazione M, un'area pianeggiante, fangoso, fondale abissale 4, 000 metri (2,5 miglia) di profondità e circa 220 chilometri (136 miglia) dalla costa della California. L'ecologo marino MBARI Ken Smith e i suoi colleghi studiano la Stazione M dal 1989. Alcuni dei loro strumenti misurano il carbonio organico particolato (POC) che affonda sotto forma di neve marina:frammenti di fitoplancton e detriti di zooplancton, così come la materia fecale, che si deposita sul fondo del mare. Gli organismi in questo regno abissale si affidano alla neve marina come fonte primaria di cibo. Il Benthic Rover registra la quantità di neve marina consumata dalla comunità dei fondali.
La stazione M si trova a circa 220 chilometri (136 miglia) dalla costa della California.
Una delle scoperte più significative degli ultimi anni di dispiegamento del Rover ha coinvolto diversi grandi impulsi di neve marina che sono rapidamente affondati sul fondo del mare. Questi impulsi possono essere correlati a venti più forti lungo la costa che guidano la risalita dei nutrienti nelle acque costiere. I nutrienti stimolano la crescita di fitoplancton e zooplancton, che aumenta la quantità di neve marina che piove sul fondo del mare.
Il Rover ha rilevato diversi brevi, eventi da due a quattro settimane in cui quasi un anno intero di detriti ricchi di clorofilla è atterrato sul fondo del mare. Questi eventi sarebbero passati inosservati senza la presenza a lungo termine del Benthic Rover.
Nel documentare tali eventi, il Rover ha aiutato a risolvere un pezzo importante del puzzle del ciclo del carbonio della Terra, dimostrando che una percentuale di carbonio molto più grande di quanto previsto in precedenza può affondare rapidamente dalla superficie in acque più profonde. Questi eventi periodici possono ora essere presi in considerazione nei modelli di cambiamento climatico globale.
Un'immagine dal sistema di imaging a fluorescenza del Benthic Rover. Le chiazze di colore chiaro sono neve marina ricca di clorofilla, che si illumina sotto le luci speciali del Benthic Rover.
Quando la neve marina arriva sul fondo del mare, alcuni vengono mangiati e respirati come anidride carbonica mentre alcuni vengono sequestrati (sepolti nei sedimenti del fondo marino). Le informazioni su quanto carbonio viene respirato e quanto viene sequestrato sono dati importanti per la scienza del clima. Come Smith ha scritto in un articolo del 2013, "Un importante componente sconosciuto del ciclo globale del carbonio è la quantità di carbonio organico che raggiunge l'oceano profondo e il suo utilizzo finale o il sequestro a lungo termine nei sedimenti". Il Benthic Rover sta svelando questo mistero misurando l'attività degli organismi del fondo marino e scattando foto della superficie del fondo marino.
Durante il transito, il Rover acquisisce immagini sovrapposte ogni metro con una fotocamera ad alta risoluzione per documentare animali e detriti del fondale marino. Porta anche un sistema di imaging a fluorescenza che rileva la lunghezza d'onda della luce emessa dalla clorofilla dal fitoplancton che è affondato dalle acque superficiali.
Ogni giorno o giù di lì, il Rover percorre circa 10 metri sul fondo del mare poi si ferma. Dopo aver fatto una pausa per permettere al fango che potrebbe essersi sollevato di depositarsi, il Rover abbassa due camere nel fondale marino per misurare quanto ossigeno viene consumato da animali e microbi nel fango.
Un'immagine dal sistema di imaging a fluorescenza del Rover che mostra il bagliore fluorescente della clorofilla sul sedimento del fondo marino e nell'intestino di un cetriolo di mare Scotoplanes (nella parte superiore dell'immagine).
Nel novembre 2016, il Rover è stato recuperato dopo la sua corsa record, operando per un anno e due giorni, e percorrendo una distanza di 1,6 chilometri (circa un miglio). Il Rover opera in modo autonomo dal 2009 e ha costantemente aumentato la durata del dispiegamento e la distanza percorsa prima di dover essere portato a bordo di una nave da ricerca per la manutenzione.
Durante una normale corsa di manutenzione, il Rover viene riportato sulla nave di superficie, dove MBARI elettrico, meccanico, e gli ingegneri del software conducono la manutenzione ordinaria e applicano gli aggiornamenti, e i biologi recuperano i dati scientifici dagli strumenti del Rover. Come una squadra di box da corsa, il team lavora rapidamente, dopo solo un giorno o due, il Rover è calato di nuovo sul fondo del mare, dove (con un po' di fortuna) opererà da solo per un altro anno.
Il successo del Benthic Rover esemplifica la collaborazione degli scienziati e degli ingegneri MBARI, quasi una dozzina dei quali lavorava alla Rover. Il Rover sta attualmente continuando la sua missione sul fondo del mare presso la Stazione M, mentre Smith e i suoi colleghi ricercatori sono tornati a terra analizzando i dati raccolti nell'ultimo anno. Stanno imparando come la vita sul fondo del mare trova cibo a sufficienza per sopravvivere, e come il cambiamento climatico della Terra influisca e sia influenzato dalla vita nelle profondità abissali dell'oceano.
