O ecologista marinho Ken Smith (em vermelho) e John Ferreira (em azul) dão uma olhada em alguns dos mecanismos do Benthic Rover no convés do Western Flyer.
Imagine se um carro, um computador, ou um aparelho alimentado por bateria pode funcionar de forma confiável sem manutenção por um ano inteiro de operação. Imagine também aquele dispositivo sendo baixado no oceano em queda livre 4, 000 metros até o fundo do mar, pouse na vertical, e viajar pelo fundo do mar de forma autônoma enquanto coleta dados científicos para um ano inteiro.
Benthic Rover do MBARI, um rastreador autônomo do fundo do mar, consegui exatamente isso, e recentemente quebrou o recorde mundial de maior distância percorrida e duração sustentada por qualquer rastreador do fundo do mar. Para ser justo, o Rover não tinha muita concorrência porque é o único sem amarras, rastreador do fundo do mar totalmente autônomo existente, e o recorde mundial que ele quebrou era o seu próprio.
O Rover opera na Estação M - uma área plana, turvar, fundo do mar abissal 4, 000 metros (2,5 milhas) de profundidade e aproximadamente 220 quilômetros (136 milhas) da costa da Califórnia. O ecologista marinho do MBARI Ken Smith e seus colegas estudam a Estação M desde 1989. Alguns de seus instrumentos medem o afundamento de carbono orgânico particulado (POC) na forma de neve marinha - fragmentos de fitoplâncton e detritos de zooplâncton, bem como matéria fecal - que desce para o fundo do mar. Os organismos neste reino abissal dependem da neve marinha como sua principal fonte de alimento. O Benthic Rover registra quanto da neve marinha é consumido pela comunidade do fundo do mar.
A estação M fica a aproximadamente 220 quilômetros (136 milhas) da costa da Califórnia.
Uma das descobertas mais significativas dos últimos anos de implantação do Rover envolveu vários grandes pulsos de neve marinha que rapidamente afundou no fundo do mar. Esses pulsos podem estar relacionados a ventos mais fortes ao longo da costa que impulsionam a ressurgência de nutrientes nas águas costeiras. Os nutrientes estimulam o crescimento do fitoplâncton e do zooplâncton, o que aumenta a quantidade de neve marinha que chove no fundo do mar.
O Rover detectou vários breves, eventos de duas a quatro semanas quando quase um ano inteiro de detritos ricos em clorofila pousou no fundo do mar. Esses eventos teriam passado despercebidos sem a presença de longo prazo do Benthic Rover.
Ao documentar tais eventos, o Rover ajudou a resolver uma peça importante do quebra-cabeça do ciclo do carbono da Terra - mostrando que uma porcentagem muito maior de carbono do que o esperado anteriormente pode afundar rapidamente da superfície em águas mais profundas. Esses eventos periódicos podem agora ser fatorados em modelos de mudança climática global.
Uma imagem do sistema de imagem de fluorescência do Benthic Rover. As manchas de cores claras são neve marinha rica em clorofila, que brilha sob as luzes especiais do Benthic Rover.
Quando a neve marinha chega ao fundo do mar, alguns são comidos e respirados como dióxido de carbono, enquanto outros são sequestrados (enterrados nos sedimentos do fundo do mar). Informações sobre quanto carbono é respirado e quanto é sequestrado são dados importantes para a ciência do clima. Como Smith escreveu em um artigo de 2013, "Um dos principais componentes desconhecidos do ciclo global do carbono é a quantidade de carbono orgânico que atinge as profundezas do oceano e sua utilização final ou sequestro de longo prazo nos sedimentos." O Benthic Rover está desvendando esse mistério medindo a atividade dos organismos do fundo do mar e tirando fotos da superfície do fundo do mar.
Enquanto em trânsito, o Rover obtém imagens sobrepostas a cada metro com uma câmera de alta resolução para documentar animais e detritos do fundo do mar. Ele também carrega um sistema de imagens de fluorescência que detecta o comprimento de onda da luz emitida pela clorofila do fitoplâncton que afundou nas águas superficiais.
A cada dia ou assim, o Rover percorre cerca de 10 metros no fundo do mar e então para. Depois de fazer uma pausa para permitir que qualquer lama que possa ter se levantado, acalme-se, o Rover desce duas câmaras até o fundo do mar para medir quanto oxigênio está sendo consumido por animais e micróbios na lama.
Uma imagem do sistema de imagem de fluorescência do Rover mostrando o brilho fluorescente da clorofila no sedimento do fundo do mar e no intestino de um pepino do mar Scotoplanes (no topo da imagem).
Em novembro de 2016, o Rover foi recuperado após sua execução recorde - operando por um ano e dois dias, e percorrer uma distância de 1,6 quilômetros (cerca de uma milha). O Rover tem operado de forma autônoma desde 2009 e tem aumentado constantemente sua duração de implantação e distância percorrida antes de precisar ser trazido a bordo de um navio de pesquisa para manutenção.
Durante uma operação de manutenção típica, o Rover é trazido de volta ao navio de superfície, onde MBARI elétrico, mecânico, e engenheiros de software realizam manutenção de rotina e aplicam atualizações, e os biólogos recuperam os dados científicos dos instrumentos do Rover. Como uma equipe de pit de corrida, a equipe trabalha rapidamente - depois de apenas um ou dois dias, o Rover é baixado de volta ao fundo do mar, onde (com sorte) funcionará por conta própria por mais um ano.
O sucesso do Benthic Rover exemplifica a colaboração dos cientistas e engenheiros do MBARI, quase uma dúzia dos quais trabalhou no Rover. O Rover está atualmente continuando sua missão no fundo do mar na Estação M, enquanto Smith e seus colegas pesquisadores estão de volta à costa analisando os dados que coletou no ano passado. Eles estão aprendendo como a vida no fundo do mar encontra comida suficiente para sobreviver, e como as mudanças climáticas da Terra estão afetando e sendo afetadas pela vida nas profundezas abissais do oceano.
