Pela primeira vez, cientistas da Universidade do Havaí em Mānoa (UH Mānoa) e do Monterey Bay Aquarium Research Institute (MBARI) irão implantar uma pequena frota de veículos subaquáticos autônomos de longo alcance (LRAUVs) que têm a capacidade de coletar e arquivar amostras de água do mar automaticamente . Esses novos robôs permitirão aos pesquisadores rastrear e estudar os micróbios do oceano com detalhes sem precedentes.

Micróbios oceânicos produzem pelo menos cinquenta por cento do oxigênio em nossa atmosfera enquanto removem grandes quantidades de dióxido de carbono. Eles também formam a base das teias alimentares marinhas, incluindo aqueles que apoiam a pesca oceânica global. Edward DeLong e David Karl, professores de oceanografia da Escola de Oceanografia e Tecnologia da Terra (SOEST) da UH Mānoa estudam esses micróbios há décadas. Para este projeto, eles e suas equipes estão colaborando com engenheiros do MBARI para testar novas maneiras de amostrar de forma adaptativa características oceanográficas, como redemoinhos em oceano aberto, turbilhões de água que se movem lentamente pelo Oceano Pacífico, que pode ter grandes efeitos sobre os micróbios do oceano.

No final de fevereiro de 2018, Os engenheiros do MBARI concluíram a construção e os testes de três novos LRAUVs ​​em colaboração com os cientistas da UH Mānoa, e os entregou na semana passada para sua primeira implantação em águas havaianas. À medida que os LRAUVs ​​se movem pelo oceano, eles coletam informações sobre a temperatura da água, química, e clorofila (um indicador de algas microscópicas) e enviar esses dados para cientistas em terra ou em um navio próximo. Adicionalmente, um aspecto único desses AUVs é um Processador de Amostra Ambiental (ESP) integrado, um laboratório robótico em miniatura que coleta e preserva amostras de água do mar no mar, permitindo que os pesquisadores capturem um instantâneo do material genético e das proteínas dos organismos.

MBARI tem desenvolvido ESPs por cerca de 15 anos. Os primeiros instrumentos tinham o tamanho aproximado de um tambor de 55 galões. Esses ESPs mais recentes, a terceira geração, têm 20 a 25 centímetros de diâmetro - um décimo do tamanho original - e foram projetados especificamente para caber dentro de um LRAUV.

Jim Birch, O engenheiro chefe do MBARI no projeto ESP comentou:"Quando falamos pela primeira vez sobre colocar um ESP em um AUV, Pensei comigo mesmo 'isso nunca vai acontecer'. Mas agora eu realmente acho que isso vai transformar a oceanografia, dando-nos uma presença persistente no oceano - uma presença que não requer um barco, pode operar em qualquer condição climática, e pode ficar dentro da mesma massa de água à medida que ela flutua ao redor do oceano aberto. "

Com sua capacidade de pesquisa, o LRAUV permite aos cientistas descobrir, acompanhar, e amostras de redemoinhos em oceano aberto, que pode ter mais de 100 quilômetros (62 milhas) de diâmetro e durar meses. Quando esses redemoinhos giram no sentido anti-horário, eles trazem água das profundezas para a superfície. Essa água geralmente carrega nutrientes de que as algas microscópicas (fitoplâncton) precisam para sobreviver.

"Os novos LRAUVs ​​podem transitar por mais de 600 milhas, e usar seus próprios 'olhos e ouvidos' para detectar eventos oceanográficos importantes, como florações de fitoplâncton, "DeLong explicou." Esses novos drones subaquáticos irão estender muito nosso alcance para estudar áreas remotas, e também nos permitirá amostrar e estudar eventos oceanográficos e características que podemos ver por imagens remotas de satélite, mesmo quando os navios não estão disponíveis. "

Um cruzeiro expedicionário a bordo do navio de pesquisa Falkor, do Schmidt Ocean Institute (SOI), parte em 10 de março para testes em mar aberto dos recém-projetados LRAUVs ​​do MBARI. Durante este cruzeiro, os pesquisadores irão localizar um redemoinho usando dados de satélite e, em seguida, implantar os LRAUVs ​​para pesquisar o recurso e coletar amostras de água. Quando os robôs voltam à superfície e são recuperados, Os pesquisadores do UH Mānoa extrairão DNA dos filtros. Esta informação fornecerá uma visão única sobre a duração do redemoinho, estabilidade, e influência nos sistemas oceânicos; e vai melhorar os modelos oceânicos atuais, que são essenciais para o desenvolvimento de expectativas sobre a saúde dos oceanos futuros.

"Embora esta frota de AUVs nunca substitua nossa necessidade de um navio de pesquisa capaz, proporcionará o tão necessário acesso ao mar e a coleta de novos conjuntos de dados que de outra forma não seriam possíveis, "disse Karl.