En la costa norte de Maui, un par de sumergibles en forma de torpedo realizan un intrincado baile dentro de una columna de agua que gira. A medida que el eddie gira en sentido antihorario, levantando sedimentos y nutrientes de las profundidades, uno de estos vehículos autónomos submarinos de largo alcance flota pacientemente, recolectando muestras de la vida microbiana dentro de la columna, mientras que el otro se impulsa en vueltas, probando la salinidad y la temperatura. del agua. A bordo de un barco cercano, los oceanógrafos de la Universidad de Hawai vigilan y, cuando es necesario, hacen ajustes en las trayectorias de los vehículos.
El proyecto es una colaboración entre la Universidad de Hawái en Manoa, el Schmidt Ocean Institute y el Monterey Bay Aquarium Research Institute (MBARI) para tomar muestras de agua, secuenciar los genomas de la vida microscópica y utilizar esos datos para comprender mejor capas verticales de agua dentro de estos remolinos y cómo la vida dentro de ellos impacta la productividad del océano, incluida la cadena alimentaria, y la producción y almacenamiento de carbono. Los microbios, incluido el fitoplancton fotosintético, pueden absorber dióxido de carbono y atraerlo profundamente al océano, pero también pueden producir otros gases de efecto invernadero.
“Estos no son jugadores poco. Los microbios en el océano controlan los ciclos elementales y forman la base de la cadena alimentaria. En términos generales, son realmente importantes en el océano ”, dice Ed DeLong, profesor de oceanografía en la Universidad de Hawai. "Es este tipo de interacción físico-biológica, estos remolinos que giran, lo que puede aportar nutrientes y causar floraciones de fitoplancton, lo que estamos tratando de entender. Estos remolinos probablemente pueden tener una gran influencia en cuán productivo es el océano, cuánta vida vegetal existe, qué tan buenos son los bosques que crecen. Eso es realmente difícil de estudiar y no tan bien entendido ".
DeLong, junto con el profesor Dave Karl de la Universidad de Hawai, son los investigadores principales en el primer viaje de los vehículos submarinos autónomos de largo alcance. Aunque DeLong ha estado estudiando durante mucho tiempo las comunidades microbianas en el océano, el tiempo y el costo involucrados en el envío de un barco para tomar muestras ha limitado la cantidad de información que puede reunir. Con fondos de la Fundación Simons, él y Karl trabajaron con MBARI para diseñar los vehículos, que terminaron su primera misión de dos semanas el 24 de marzo, y se fueron por otras dos semanas. Permanecerán cerca o en el Eddie, que actualmente gira en sentido antihorario a unas cien millas al norte de Maui. Mientras usan el viaje como una carrera de práctica para los vehículos, los investigadores apuntan a obtener una serie de instantáneas en cuatro dimensiones del agua y los microbios para mostrar cómo cambian sus comunidades y acciones con el tiempo.
Los vehículos terminaron su primera misión de dos semanas y acaban de salir por otras dos semanas. (Thom Hoffman, Instituto Schmidt Ocean) Con hasta 10 pies de largo y 12 pulgadas de diámetro, los robots se parecen tanto a los torpedos que están etiquetados como "NO ES UN ARMA". (El equipo fabricó tres, pero solo se han desplegado dos). Un solo accesorio, alimentado por litio baterías de iones, las conducirán hasta 600 millas con una carga. Una conexión satelital ayuda a controlar las maniobras, y se transmiten paquetes de datos más grandes cuando los vehículos están dentro del alcance de Wi-Fi o datos celulares. En el interior se encuentra una versión más pequeña de un procesador de muestra ambiental (ESP) disponible en el mercado construido por ingenieros de MBARI.
Jim Birch, quien administra el programa ESP en MBARI, también ayudó a diseñar y construir los vehículos submarinos. Eso implicó minimizar el arrastre y el consumo de energía, así como implementar una batería deslizante (para mover la masa hacia adelante / atrás e inclinar la nariz hacia abajo o hacia arriba) y una vejiga externa, expandible con aceite, para cambiar la flotabilidad. Los dispositivos se pueden implementar rápidamente, para explorar remolinos vistos desde un satélite, y pueden viajar serenamente debajo de una tormenta. La opción de flotabilidad neutral los hace muy adecuados para flotar en remolinos, pero esa no es la única situación en la que podrían ser útiles. Ofrecen alternativas más activas a dispositivos menos móviles, como los 4.000 Argos flotantes en forma de boya operados por la Universidad de California, San Diego, que se hunden y se elevan en el plano vertical. Planeadores de olas y drones de vela navegan por la superficie, pero no pueden examinar capas oceánicas más profundas. La Institución Oceanográfica Woods Hole opera un puñado de vehículos autónomos, incluidos algunos que se sumergen muy profundo y otros que se mueven sin propulsión, confiando en la vejiga actual y llena de aceite similar al dispositivo MBARI, con la gran diferencia de ser la combinación del Hawaii / Vehículo MBARI de largo alcance y muestra ESP. Ya hay tantos vehículos autónomos submarinos no tripulados que, en 2012, The Economist publicó una historia llamada "20, 000 colegas bajo el mar" sobre planeadores marinos impulsados por la flotabilidad como el de Woods Hole.
"Estudiar el océano es como estudiar Marte o Júpiter", dice Birch. "Podemos salir un poco más a menudo, pero es un ambiente duro y duro, y enviar robots que pueden permanecer por un largo período de tiempo en relación con lo que hacemos ahora, es un gran salto". Esto va a transformar la oceanografía ".
