Gli oceanografi e gli ingegneri dell'Università della California di San Diego hanno collaborato per modificare un comune strumento di oceanografia fisica per essere in grado di visualizzare lo zooplancton mentre scivola attraverso l'oceano.

Il robot, soprannominato Zooglider, utilizza come piattaforma un aliante sviluppato da Scripps noto come Spray. Gli sviluppatori di strumenti Ohman e Scripps hanno dotato gli alianti Spray a forma di siluro di una fotocamera (chiamata Zoocam) e di un dispositivo chiamato Zonar che raccoglie dati acustici sullo zooplancton, animali marini microscopici alla deriva, alla maniera di uno strumento sonar. Ciò promette una visione impagabile di come la vita marina sta rispondendo ai cambiamenti climatici.

Il coautore Jeffrey Ellen della Jacobs School of Engineering della UC San Diego sta creando metodi con cui i dati delle immagini Zooglider possono essere analizzati attraverso l'apprendimento automatico.

Zooglider può acquisire immagini di zooplancton ogni cinque centimetri (due pollici) a una profondità di 400 metri (1, 300 piedi) o più mentre incanala l'acqua di mare in un tunnel di campionamento a bordo. Il nuovo strumento rappresenta una svolta in quanto consente l'osservazione della vita microscopica nel suo habitat e fornisce informazioni su tale vita nel contesto spaziale. Ciò migliora la capacità degli scienziati di acquisire dati quantitativi sulla vita microscopica all'interno di aree definite, una ricerca fondamentale degli oceanografi biologici che studiano come gli organismi marini interagiscono e sono influenzati dalla fisica e dalla chimica dell'ambiente circostante.

"Quasi tutti i principali processi nell'oceano:il ciclo del carbonio, produzione ittica, fioriture algali dannose, acidificazione degli oceani, deossigenazione - sono collegati direttamente agli animali alla deriva del mare aperto, lo zooplancton, " ha detto l'oceanografo biologico di Scripps Mark Ohman. "Questa è la nostra prima finestra sul loro mondo attraverso un veicolo completamente autonomo. Siamo entusiasti delle nuove opportunità offerte da Zooglider per visualizzare e comprendere questi organismi, imperturbabili nel loro ambiente naturale."

I dati raccolti da Zooglider forniranno conoscenze sulla dinamica dello zooplancton che forniscono informazioni indirette sul fitoplancton di cui si nutre lo zooplancton e sugli organismi che si nutrono di zooplancton.

Una descrizione dello strumento appare nel numero di gennaio 2019 della rivista Limnologia e oceanografia:metodi .

Gli oceanografi fisici e gli ingegneri guidati da Russ Davis di Scripps hanno sviluppato l'aliante Spray a partire dalla fine degli anni '90. Il robot lungo due metri (6,5 piedi), che può essere programmato da un telefono cellulare, è stato utilizzato per rilevare e monitorare le condizioni di El Niño al largo della California, fuoriuscite di petrolio nel Golfo del Messico, e correnti nel Mare di Salomone. Gli alianti a spruzzo sono programmati per correre lungo i transetti, immersioni e riemergere in modo altalenante poiché la loro galleggiabilità è manipolata dalle vesciche interne. Mentre in superficie, gli alianti trasmettono i dati ai ricercatori.

Oddio, Davis, l'ingegnere di sviluppo Jeff Sherman e altri hanno aggiunto un pacchetto di sensori ottici e un sistema sonar a Zooglider. Gli autori hanno affermato di aver scelto Spray come piattaforma rispetto ad altri tipi di strumenti marini per la sua capacità di ridurre al minimo il consumo di energia e di rimanere nell'oceano per periodi di 50 giorni o più con l'aggiunta di sensori più complessi. Anche, il suo design causa il minimo disturbo alle comunità microscopiche che osserva.

"Mark [Ohman] ha avuto una grande idea di portare una fotocamera altamente ingrandita nell'oceano superiore su alianti per osservare lo zooplancton e Jeff [Sherman] e io ci siamo divertiti molto a progettare la Zoocam a lunga focale e a montarla su un aliante Spray per fare Zooglider, "Ha detto Davis. "Ancora più gratificante è stato vedere come nuovi fatti sul comportamento dello zooplancton sono stati dedotti dai suoi dati".