Per la prima volta, scienziati dell'Università delle Hawaii a Mānoa (UH Mānoa) e del Monterey Bay Aquarium Research Institute (MBARI) dispiegheranno una piccola flotta di veicoli subacquei autonomi a lungo raggio (LRAUV) in grado di raccogliere e archiviare automaticamente campioni di acqua di mare . Questi nuovi robot consentiranno ai ricercatori di tracciare e studiare i microbi oceanici con dettagli senza precedenti.

I microbi oceanici producono almeno il cinquanta percento dell'ossigeno nella nostra atmosfera mentre rimuovono grandi quantità di anidride carbonica. Costituiscono anche la base delle reti trofiche marine, compresi quelli che supportano la pesca oceanica globale. Edward De Long e David Karl, I professori di oceanografia della UH Mānoa School of Ocean and Earth Science and Technology (SOEST) studiano questi microbi da decenni. Per questo progetto, loro e i loro team stanno collaborando con gli ingegneri di MBARI per testare nuovi modi di campionare in modo adattivo le caratteristiche oceanografiche come i vortici dell'oceano aperto, vorticose masse d'acqua che si muovono lentamente attraverso l'Oceano Pacifico, che possono avere grandi effetti sui microbi oceanici.

A fine febbraio 2018 Gli ingegneri MBARI hanno completato la costruzione e il collaudo di tre nuovi LRAUV in collaborazione con gli scienziati di UH Mānoa, e li ha consegnati la scorsa settimana per il loro primo dispiegamento nelle acque hawaiane. Mentre i LRAUV si muovono attraverso l'oceano, raccolgono informazioni sulla temperatura dell'acqua, chimica, e clorofilla (un indicatore di alghe microscopiche) e inviare questi dati agli scienziati a terra o su una nave vicina. Inoltre, un aspetto unico di questi AUV è un processore integrato di campioni ambientali (ESP), un laboratorio robotico in miniatura che raccoglie e conserva campioni di acqua di mare in mare, consentendo ai ricercatori di catturare un'istantanea del materiale genetico e delle proteine ​​degli organismi.

MBARI sviluppa ESP da circa 15 anni. I primi strumenti avevano le dimensioni di un tamburo da 55 galloni. Questi ultimi ESP, la terza generazione, hanno un diametro da otto a dieci pollici, un decimo della dimensione originale, e sono stati progettati specificamente per adattarsi all'interno di un LRAUV.

Jim Betulla, L'ingegnere capo di MBARI sul progetto ESP ha commentato, "Quando abbiamo parlato per la prima volta di inserire un ESP in un AUV, Ho pensato a me stesso 'questo non accadrà mai.' Ma ora penso davvero che questo trasformerà l'oceanografia dandoci una presenza persistente nell'oceano, una presenza che non richiede una barca, può operare in qualsiasi condizione atmosferica, e può rimanere all'interno della stessa massa d'acqua mentre si sposta nell'oceano aperto".

Con la sua capacità di rilevamento, il LRAUV consente agli scienziati di scoprire, traccia, e assaggiare vortici oceanici, che può essere di oltre 100 chilometri (62 miglia) di diametro e durare per mesi. Quando questi vortici ruotano in senso antiorario portano l'acqua dalle profondità verso la superficie. Quest'acqua spesso trasporta sostanze nutritive di cui le alghe microscopiche (fitoplancton) hanno bisogno per sopravvivere.

"I nuovi LRAUV possono transitare per oltre 600 miglia, e usano i propri "occhi e orecchie" per rilevare importanti eventi oceanografici come le fioriture di fitoplancton, " Ha spiegato DeLong. "Questi nuovi droni sottomarini estenderanno notevolmente la nostra portata per studiare aree remote, e ci permetterà anche di campionare e studiare gli eventi e le caratteristiche oceanografiche che possiamo vedere dall'imaging satellitare remoto, anche quando le navi non sono disponibili."

Una crociera di spedizione a bordo della nave da ricerca Falkor dello Schmidt Ocean Institute (SOI) parte il 10 marzo per le prove in mare aperto dei LRAUV di nuova concezione di MBARI. Durante questa crociera, i ricercatori individueranno un vortice utilizzando i dati satellitari e quindi distribuiranno i LRAUV per rilevare la caratteristica e raccogliere campioni d'acqua. Quando i robot tornano in superficie e vengono recuperati, I ricercatori di UH Mānoa estrarranno il DNA dai filtri. Queste informazioni forniranno una visione unica della durata del vortice, stabilità, e influenza sui sistemi oceanici; e migliorerà gli attuali modelli oceanici, che sono fondamentali per sviluppare aspettative sulla salute dei futuri oceani.

"Sebbene questa flotta di AUV non sostituirà mai il nostro bisogno di una nave da ricerca capace, fornirà l'accesso al mare tanto necessario e la raccolta di nuovi set di dati che altrimenti non sarebbe possibile, " disse Carlo.