O Oceano Antártico é a chave para o clima da Terra, mas as mesmas rajadas de vento, ondas grandes e correntes fortes, importantes para a física dos oceanos, são perigosas para os oceanógrafos.

Em vez disso, seu trabalho está cada vez mais sendo dado a drones oceânicos, os veículos flutuantes autônomos que coletam dados dos oceanos do mundo. Com uma necessidade urgente de entender melhor o clima para prever como ele mudará com mais gases que retêm calor, os cientistas estão desenvolvendo novas ferramentas para medir as águas abaixo de onde os satélites podem penetrar, e em lugares que são muito perigosos ou caros para serem acessados ​​regularmente por navios de pesquisa. Eles também estão enviando esses instrumentos em missões cada vez mais ambiciosas.

Muitas dessas novas ferramentas parecem peixes robóticos, mas a Universidade de Washington enviou uma prancha de surfe robótica para navegar nas ondas coletando dados da Antártica à América do Sul. O planador de ondas, um robô oceânico de longa duração projetado para operar em condições de tempestade e altas latitudes, pode ficar no mar por meses patrulhando a pesca ilegal, ouvindo eventos sísmicos, coleta de dados meteorológicos ou oceânicos e monitoramento do meio ambiente. Dezembro passado, Os pesquisadores da UW o enviaram em uma primeira tentativa de cruzar as águas terrivelmente turbulentas da passagem de Drake.

As correntes que circundam a Antártica, que representam um desafio para os marinheiros, também misturam energia térmica significativa de todos os oceanos do mundo. A maior parte dessa mistura acontece nas primeiras centenas de metros, onde ventos e ondas basicamente colocam a camada superficial em um ciclo de rotação.

"O Oceano Antártico, e a passagem de Drake em particular, são locais-chave que são historicamente sub-amostrados, "disse o primeiro autor Jim Thomson, oceanógrafo do Laboratório de Física Aplicada da UW. “Usar uma plataforma autônoma nos permitiu ter persistência na região, bem como rastrear ou direcionar as frentes e gradientes que tornam o lugar tão interessante. "

O artigo recente em Oceanografia relata o uso do Wave Glider pelo piloto para cruzar a passagem de Drake, um canal de aproximadamente 500 milhas da ponta da América do Sul.

Os oceanógrafos UW usaram um planador de ondas comercial feito pela Liquid Robotics, uma subsidiária da Boeing Co. com sede na Califórnia, para surfar ao longo da superfície da água coletando observações. Os pesquisadores adicionaram sensores extras de temperatura, salinidade, pressão do ar, umidade e vento para o modelo comercial.

Depois de um teste no verão de 2016 na costa de Washington, o instrumento foi implantado na Península Antártica em dezembro. Ele passou cerca de três meses ziguezagueando pela famosa Passagem Drake, enquanto os pesquisadores ocasionalmente pilotavam o instrumento remotamente da costa.

Como escreveram os autores do estudo, é aqui que a forte corrente antártica se torna "uma confusão de redemoinhos" e serpenteia em torno de seu caminho central. "O padrão de ziguezague no meio da Passagem de Drake foi projetado para examinar as fortes frentes e meandros da Corrente Circumpolar Antártica comum a essa região, "escreveu Thomson e o co-autor James Girton, também com o Laboratório de Física Aplicada da UW.

Um planador de ondas aproveita a energia das ondas, usando a forma do movimento da água abaixo da superfície para conduzir o veículo para a frente com potência mínima. Com energia das ondas para movimento e painéis solares carregando baterias para alimentar seus sensores, a placa pode operar por meses sem manutenção. Mesmo assim, o sol do final do verão ao sul não forneceu energia suficiente para recarregar as baterias no final da expedição, e um navio de pesquisa recuperou o instrumento e seus dados perto da Argentina no final de março. Embora o conselho não tenha chegado à América do Sul, o objetivo real eram os dados que coletava.

"A missão recém-concluída custaria muitos milhões de dólares para ser concluída com um navio, "Thomson disse." Uma abordagem autônoma nos permitiu coletar dados que nunca foram - e nunca seriam - coletados nesta região remota. "

Os autores ainda estão processando as observações coletadas durante a viagem, que foi financiado pela National Science Foundation, para entender a mistura em diferentes escalas espaciais. Eles esperam que o financiamento futuro permita outra chance de coletar mais dados e fazer a transição deste programa para o monitoramento anual regular da Passagem de Drake.

"Não se trata apenas de ter feito isso com sucesso uma vez, é aprender a fazer essa rotina. Nós fazemos isso, e mudamos o jogo na coleta de dados nesta importante região ", disse Thomson.