Populære Innlegg

Redaksjonens - 2019

Selvkjørende roboter samler vannprøver for å skape snapshots av havmikrober

Anonim

For første gang vil forskere fra University of Hawai'i at Mānoa (UH Mānoa) og Monterey Bay Aquarium Research Institute (MBARI) distribuere en liten flåte av langdistanse autonome undervannsfarkoster (LRAUVer) som har evnen til å samle inn og arkiver sjøvannprøver automatisk. Disse nye robotene vil tillate forskere å spore og studere havmikrober i enestående detalj.

annonse


Havmikrober produserer minst femti prosent av oksygenet i atmosfæren mens du fjerner store mengder karbondioksid. De danner også grunnlaget for marine matnett, inkludert de som støtter det globale havfisket. Edward DeLong og David Karl, oceanografi professorer i UH Mānoa School of Ocean og Earth Science and Technology (SOEST) har studert disse mikrober i flere tiår. For dette prosjektet samarbeider de og deres team med ingeniører fra MBARI for å teste nye måter å tilpasse sampling av oceanografiske funksjoner som for eksempel havvann, vannvannmasser som beveger seg sakte over Stillehavet, noe som kan ha store effekter på havmikrober .

I slutten av februar 2018 fullførte MBARI-ingeniører konstruksjon og testing av tre nye LRAUVer i samarbeid med UH Mānoa-forskere, og leverte dem i forrige uke for første utplassering i Hawaii-farvann. Som LRAUVene beveger seg gjennom havet samler de informasjon om vanntemperatur, kjemi og klorofyll (en indikator for mikroskopiske alger) og sender disse dataene til forskere på land eller på et nærliggende skip. I tillegg er et unikt aspekt av disse AUVene en integrert miljøprøveprosessor (ESP), et miniatyr robotlaboratorium som samler og bevar sjøvannsprøver til sjøs, slik at forskere kan fange et øyeblikksbilde av organismens genetiske materiale og proteiner.

MBARI har utviklet ESP i omtrent 15 år. De første instrumentene var omtrent på størrelse med en 55-gallon tromme. Disse siste ESPene, den tredje generasjonen, er åtte til ti inches i diameter - en tiendedel av originalstørrelsen - og ble designet spesielt for å passe inn i en LRAUV.

Jim Birch, MBARIs ledende ingeniør på ESP-prosjektet kommenterte, "Da vi først snakket om å sette en ESP i en AUV, tenkte jeg til meg selv, " dette kommer aldri til å skje. " Men nå tror jeg virkelig at dette skal forvandle oceanografi ved å gi oss en vedvarende tilstedeværelse i havet - en tilstedeværelse som ikke krever en båt, kan operere i noen værtilstand og kan holde seg innenfor samme vannmasse som den driver rundt det åpne havet. "

Med sin undersøkelsesevne, lar LRAUV forskerne å oppdage, spore og prøve havdyner, som kan være over 100 kilometer over og i flere måneder. Når disse eddiene spinner mot klokka, bringer de vann fra dypene opp mot overflaten. Dette vannet bærer ofte næringsstoffer som mikroskopiske alger (fytoplankton) må overleve.

"De nye LRAUVene kan passere i over 600 miles, og bruker sine egne" øyne og ører "for å oppdage viktige oceanografiske hendelser som fytoplanktonblomstrer, " forklarer DeLong. "Disse nye undervanns dronene vil i stor grad utvide vår rekkevidde for å studere fjerntliggende områder, og vil også tillate oss å prøve og studere oceanografiske hendelser og funksjoner vi kan se ved fjern satellittbilder, selv når skip ikke er tilgjengelige."

Et ekspedisjonskryss ombord på Schmidt Ocean Institutes (SOI) forskningsfartøy Falkor forlater 10. mars for hav-sjøprøver av MBARIs nyutviklede LRAUVer. Under dette cruise vil forskerne finne en eddy ved hjelp av satellittdata og deretter distribuere LRAUVene for å undersøke funksjonen og samle vannprøver. Når robotene kommer tilbake til overflaten og gjenvinnes, vil UH Mānoa forskere trekke ut DNA fra filtre. Denne informasjonen vil gi unikt innblikk i eddyens varighet, stabilitet og innflytelse på havets systemer; og vil forbedre dagens havmodeller, som er avgjørende for å utvikle forventninger til fremtidens havs helse.

"Selv om denne flåten av AUVer aldri vil erstatte behovet for et kompetent forskningsfartøy, vil det gi tilstrekkelig tilgang til sjøen og innsamling av nye datasett som ellers ikke ville være mulig, " sa Karl.

annonse



Historie Kilde:

Materialer levert av Monterey Bay Aquarium Research Institute . Merk: Innholdet kan redigeres for stil og lengde.