Científicos establecen récords con robots autoconductores

Publicado por Michelle Howard • 9 abril 2018

En un esfuerzo conjunto entre Simons Collaboration on Ocean Processes and Ecology (SCOPE), el Monterey Bay Aquarium Research Institute (MBARI) y Schmidt Ocean Institute (SOI), varios vehículos subacuáticos autónomos de largo alcance (LRAUV) completaron con éxito su primer viaje en mar abierto, obteniendo datos sobre la columna de agua hasta 250 metros, mientras se recolectan y archivan de forma autónoma muestras de agua de mar para capturar la dinámica de la comunidad microbiana en el interior de los océanos.

Desde el 10 de marzo de 2018, el equipo del buque de investigación Falkor ha estado desplegando estos nuevos robots programados con diferentes objetivos de misión, para proporcionar una vista de alta resolución sin precedentes de los microbios de mar abierto.

La implementación simultánea de varios vehículos permitió que el equipo de investigación muestreara continuamente el máximo de clorofila profunda biológicamente importante dentro de un campo de remolino en movimiento, estableciendo un nuevo récord de duración en este tipo de misión. Los remolinos de océano abierto son remolinos de masas de agua que se desplazan lentamente a través del Océano Pacífico y pueden tener grandes efectos sobre los microbios oceánicos.

Los AUV se implementaron por primera vez en aguas de Hawai, y permanecieron en el agua recolectando datos durante casi 100 horas antes de la recuperación. El tiempo es importante ya que permite al equipo de ciencia mapear la estructura del remolino en 3D mientras toma muestras en el transcurso de varios ciclos diarios. Este muestreo temporal es clave, ya que al igual que las personas, se cree que el plancton microbiano sincroniza sus actividades en ciclos diarios repetitivos. Los LRAUV podrían simultáneamente mapear y muestrear las características del remolino oceanográfico en un espacio espacial y temporal mucho mayores de lo que hubiera sido posible utilizando otras plataformas.

Los remolinos han sido difíciles de estudiar debido a su variabilidad natural, lo que significa que su impacto en la biología oceánica, específicamente las comunidades microbianas atrapadas en su interior, no se entiende bien. Este crucero se centró en un remolino ciclónico, que gira en sentido contrario a las agujas del reloj, lo que da como resultado un aumento de la columna de agua que aporta nutrientes y organismos desde profundidades mayores cerca de la superficie y la luz solar. Se cree que esto mejora la productividad primaria y la actividad del fitoplancton en comunidades microbianas que normalmente residen en aguas más profundas y más oscuras.

Los Investigadores Principales de la expedición, los Dres. Edward DeLong y David Karl, profesores de oceanografía en la Escuela de Ciencia y Tecnología de Océano y Tierra de UH Mānoa (SOEST) han estado estudiando estos microbios durante décadas. "Estos nuevos drones submarinos ampliarán en gran medida nuestro alcance para estudiar áreas remotas, y nos permitirán muestrear y estudiar eventos y características oceanográficas, incluso cuando los barcos no estén disponibles", dijo DeLong. "Ver un día en la vida de todos estos microbios oceánicos y rastrearlos de manera autónoma para ver qué sucede día a día es algo que nunca antes había sido posible".

Los remolinos son grandes (~ 100 km de diámetro) por lo que el uso de instrumentos autónomos como los LRAUV facilita enormemente los estudios de su variabilidad en escalas espaciales y temporales relevantes. El mes de Falkor, en la verificación en tierra del agua también ayudará a validar e informar las observaciones remotas de estructuras de remolino y la evolución que se derivan de los datos satelitales. Además, los experimentos realizados por los científicos de SCOPE a bordo del Falkor y en el mar proporcionarán nueva información sobre cómo las características físicas del remolino afectan los procesos biológicos y la productividad del océano a lo largo del tiempo. Los principales científicos esperan obtener conocimientos únicos sobre la duración, la estabilidad y la influencia de los remolinos en los ecosistemas oceánicos; y mejorará los actuales modelos biogeoquímicos oceánicos que son fundamentales para comprender la salud actual y futura de los océanos del mundo. Además, las muestras recolectadas por LRAUV que contienen ADN de la comunidad microbiana se analizarán en la costa con estudios genómicos destinados a comprender la función, la actividad y las sensibilidades ambientales de las poblaciones microbianas que forman la base de la red trófica oceánica.