Ученые установили рекорд с самозанятыми роботами

Автор: Мишель Ховард • 9 апреля 2018

Совместные усилия Саймонсского сотрудничества по океаническим процессам и экологии (SCOPE), Исследовательский институт аквариумов Монтерей-Бей (MBARI) и Институт океанов Шмидта (СОИ), несколько автономных подводных аппаратов большой дальности (LRAUV) успешно завершили свои первые плавание в открытом океане, получение данных по водному столбу до 250 метров, в то время как автономный сбор и архивирование проб морской воды для учета динамики микробных сообществ в интерьере океанов.

С 10 марта 2018 года команда на исследовательском судне «Фалькор» разворачивает эти новые роботы, запрограммированные с несколькими различными целями миссии, чтобы обеспечить беспрецедентный взгляд на открытые океанические микробы с высоким разрешением.

Развертывание нескольких транспортных средств одновременно позволяло исследовательской группе непрерывно пробовать биологически важный глубокий максимум хлорофилла в движущемся вихревом поле, устанавливая новую запись для продолжительности в этом типе миссии. Открытые океанические вихри - это закрученные массы воды, которые медленно движутся через Тихий океан и могут оказывать большое влияние на океанские микробы.

AUV были развернуты впервые в гавайских водах и остались в данных сбора воды в течение почти 100 часов до выздоровления. Сроки важны, так как научная команда позволяет отображать структуру вихря в 3D во время выборки в течение нескольких ежедневных циклов. Эта временная выборка является ключевой, поскольку, как полагают люди, микробный планктон синхронизирует свою деятельность в повторяющихся суточных циклах. LRAUVs ​​могли одновременно отображать и отображать океанографические вихревые объекты в гораздо большей пространственной и временной, чем это было бы возможно с использованием других платформ.

Эдди трудно изучать из-за их естественной изменчивости, что означает, что их влияние на морскую биологию, в частности, на микробные сообщества, оказавшиеся внутри, не совсем понятно. Этот круиз сосредоточился на циклоническом вихре, вращающемся против часовой стрелки, что приводит к подъему водного столба, который приносит питательные вещества и организмы с большей глубины ближе к поверхности и солнечному свету. Считается, что это повышает продуктивность и активность фитопланктона в микробных сообществах, которые обычно находятся в более глубоких, более темных водах.

Главные исследователи экспедиции доктора. Эдвард ДеЛонг и Дэвид Карл, преподаватели океанографии в Школе океанов и наук о Земле в УН-Маноа (SOEST) изучали эти микробы на протяжении десятилетий. «Эти новые подводные беспилотные летательные аппараты значительно расширят наши возможности для изучения отдаленных районов и позволят нам пробовать и изучать океанографические события и особенности, даже когда корабли недоступны», - сказал ДеЛонг. «Взгляд на день в жизни всех этих океанских микробов и автономное отслеживание их, чтобы увидеть, что происходит на повседневной основе, - это то, чего раньше никогда не было».

Эдди большие (~ 100 км в диаметре), поэтому использование автономных инструментов, таких как LRAUV, значительно облегчает изучение их изменчивости в соответствующих пространственных и временных масштабах. Месяц Фалькора в воде, основанный на воде, также поможет подтвердить и проинформировать о дистанционных наблюдениях вихревых структур и эволюции, которые получены из спутниковых данных. Кроме того, эксперименты, проводимые учеными SCOPE на борту Falkor и в море, предоставят новую информацию о том, как вихревые физические характеристики влияют на биологические процессы и продуктивность океана с течением времени. Ведущие ученые ожидают получить уникальное представление о продолжительности, стабильности и влиянии вихрей на океанические экосистемы; и улучшит существующие биогеохимические модели океана, которые имеют решающее значение для понимания текущего и будущего здоровья Мирового океана. Кроме того, собранные LRAUV образцы, содержащие ДНК микробного сообщества, будут проанализированы на берегу с помощью геномных исследований, направленных на понимание функции, активности и экологической чувствительности микробных популяций, которые составляют основу пищевой сети океана.