Postare pentru invitați: Cum Boaty McBoatface devine instrumental pentru știința oceanului

În 2016, Consiliul de Cercetare a Mediului Natural (NERC) a lansat o campanie pentru a căuta un nume pentru următoarea navă de cercetare polară de clasă mondială din Marea Britanie.

Sondajul nu a decurs așa cum era de așteptat. 

învingător fugar pentru numele navei regale de cercetare (RRS) care ar înlocui RRS James Clark Ross și RRS Ernest Shackleton a fost „Boaty McBoatface”. Cu peste 120,000 de voturi, numele a triumfat confortabil înaintea sugestiilor, inclusiv „Usain Boat” și „It's Bloody Cold Here”.

Nava a fost numită ulterior RRS Sir David Attenborough, în onoarea veteranului radiodifuzor și naturalist, dar popularitatea publică a numelui Boaty McBoatface nu a putut fi ignorată.

În anul următor, Centrul Național de Oceanografie (NOC) a anunțat că este trei vehicule subacvatice autonome noi (AUV-urile) ar purta cu mândrie numele. 

Aceste submarine robot – de aproximativ 3.5 metri lungime și 80 cm în diametru – sunt folosite pentru a explora oceanele lumii fără a fi nevoie de un pilot uman, adunând date în zone îndepărtate care altfel ar fi inaccesibile.

În ultimii cinci ani, Boaty a fost desfășurat în întreaga lume pentru a sprijini cercetarea climatică. Expedițiile includ călătoria de 40 de km sub ghețarurile antarctice pentru a investiga impactul schimbărilor climatice asupra ghețarului Thwaites.

Unde a început totul

Primul vehicul subacvatic autonom a lovit mările în anii 1950 și avea ca scop să fie folosit în scopuri comerciale, militare și de informații. 

Dispozitivul, dezvoltat de către Laboratorul de Fizică Aplicată și Universitatea din Washington în SUA, a fost numit SPURV (Vehicul de cercetare subacvatic cu scop special). Conceput pentru cercetarea în apele arctice, corpul său era din aluminiu și avea o formă asemănătoare unei torpile. Controlul acestui AUV a fost realizat prin comunicații acustice și a fost folosit cu succes în cercetarea oceanografică până în 1979.

Centrul Național de Oceanografie (NOC) ne-a dezvoltat autosub gama de AUV-uri începând cu anii 1990. Scopul a fost de a prelua tehnologia existentă a vehiculelor subacvatice și de a-și îmbunătăți capacitățile de cercetare în diverse discipline, inclusiv oceanografia fizică și geoștiințele.

În iunie 1996, prima misiune automată a NOC a avut loc la Empress Dock la NOC din Southampton. Acest lucru a început cu o serie de încercări scurte pentru a demonstra modul în care AUV-ul poate fi controlat de la distanță. 

O lună mai târziu, prima misiune autonomă de cinci minute a avut loc în timpul unei săptămâni de încercări la Portland Harbour din Dorset. Autosub-ul s-a scufundat la trei metri, a menținut o direcție constantă și a controlat adâncimea la o jumătate de metru față de ceea ce era necesar.

Avanză rapid până astăzi, iar flota noastră de AUV-uri se poate scufunda acum până la 6,000 de metri și poate naviga prin canale înguste sub calotele de gheață – zone care au fost anterior inaccesibile de navele de cercetare. Această dezvoltare rapidă înseamnă că AUV-urile pot efectua citiri peste tot, de la zone îndepărtate până la mări deschise furtunoase.

Flota de AUV-uri a NOC poate fi echipată cu o serie de senzori, permițând oamenilor de știință să măsoare date precum temperatura, salinitatea, curenții oceanici și forma fundului mării. 

Înainte de a fi lansate, AUV-urile sunt programate cu instrucțiuni despre unde să meargă, ce să măsoare și la ce adâncime să mergi. Folosind tehnologia de ultimă oră cu senzori, AUV-urile pot fi desfășurate de pe navă sau țărm și pot călători sute de mile în larg pentru a aduna date importante despre clima Pământului, reducând nevoia de expediții lungi și costisitoare cu echipaj.

AUV-urile în acțiune

AUV-urile oferă multiple beneficii pentru comunitatea științifică. Au o durată de viață extinsă a bateriei și pot acoperi distanțe mai lungi, ceea ce le permite să fie implementate luni întregi. Acest lucru le permite oamenilor de știință să adune date pe perioade prelungite și, prin urmare, să dezvolte înregistrări de observație mai cuprinzătoare.

De exemplu, recent am condus a studiu pentru a investiga lacunele în cunoștințele despre modul în care oceanul preia carbonul organic prin pompa biologica de carbon. Acest proces crucial vede materia organică scufundându-se pe fundul oceanului, purtând cu ea carbonul pe care l-a preluat din atmosferă.

Echipa a folosit tehnologie subacvatică autonomă pentru a evalua elementele ciclului carbonului pentru a actualiza previziunile viitoare ale pompei. Studiul a evidențiat diferența dintre puterea pompei de carbon biologic din generația actuală de modele climatice folosit pentru IPCC evaluări (IPCC). Noua cercetare a identificat observațiile necesare pentru a reduce incertitudinile în estimările actuale și viitoare în ciclul general al carbonului în ocean - permițând modele climatice mai robuste.

Anul acesta, echipa integrează noi senzori de laborator pe cip și sisteme de camere cu particule pentru a le permite oamenilor de știință să evalueze modul în care carbonul se mișcă prin ocean. Au fost făcute inovații incredibile în ceea ce privește durata de acoperire pe care AUV-urile pot ajunge în anumite locații, îmbunătățind și mai mult înțelegerea noastră asupra variațiilor dintre diferite anotimpuri.

Ghețarul Thwaites și câmpurile petroliere retrase

La începutul 2022, inginerii s-au îndreptat spre ghețarul Thwaites în Antarctica pentru a ajuta oamenii de știință să înțeleagă cauzele pierderii sale de gheață pentru a prezice mai bine modul în care deteriorarea sa ar putea contribui la creșterea nivelului mării. 

Datorită gheții marine neobișnuit de groase și dense din jurul orașului Thwaites, echipa și-a efectuat studiul în jurul platformei de gheață Dotson vecine. 

Boaty McBoatface a călătorit mai mult de 40 km sub platforma de gheață, măsurând curenții oceanici, turbulența și alte proprietăți ale apei mării, cum ar fi temperatura, salinitatea și oxigenul dizolvat. Aceste informații – care sunt încă în curs de procesare – ne vor ajuta să înțelegem proprietățile apei adânci aflate departe sub rafturile de gheață și să investigăm modul în care acestea conduc procesele de topire. 

Utilizarea autosub-ului cu furie lungă a fost esențială în schimbarea modului în care colectăm date importante despre ocean pentru a înțelege efectele schimbărilor climatice.

Am început, de asemenea, să încercăm conceptul de utilizare a Boaty pentru monitorizarea de înaltă tehnologie, cu impact redus, pentru a detecta orice impact potențial asupra mediului la zăcămintele de petrol scoase din uz. 

În toamna anului 2022, Boaty a fost însărcinată cu monitorizarea siturilor industriale din Marea Nordului. Autosub-ul a explorat mai multe site-uri de petrol și gaze dezafectate, precum și Zona Marina Protejată Braemar Pockmarks - adunând date despre apă, poluanți și curenți, precum și fotografierea fundului mării. 

Pe măsură ce site-urile de petrol și gaze sunt desființate, autosubs pot juca un rol crucial în evaluarea și monitorizarea zonelor marine înainte, în timpul și după operațiunile de dezafectare.

Succesul acestui proiect ar trebui să permită o revoluție în modul în care sunt întreprinse studiile marine, sprijinind industria în tranziția către obiectivele sale de zero net.

Ce urmeaza?

Anul acesta, NOC lucrează pentru a extinde capacitățile AUV-urilor noastre pentru a sprijini o gamă mai largă de discipline științifice. 

Vom integra senzori noi și noi pentru a echipa autosubs-urile noastre gata să sprijine viitoarele cercetări biogeochimice în Atlanticul de Nord – precum și îmbunătățirea autonomiei acestora pentru implementări pe termen lung în apropierea și sub gheața de mare din Antarctica.

Într-un alt proiect, lucrăm în prezent la livrarea unui nou Capacitate oceanografică net-zero (NZOC) program de cercetare. Acesta are ca scop dezvoltarea capacității de cercetare oceanică cu o amprentă de carbon mai mică.

Acest lucru va necesita o tranziție în tehnologie care se întinde de la combustibili verzi, operațiuni automate ale navelor, tehnologie de ultimă oră a bateriilor, optimizare AI, tehnologii noi de senzori și robotică de vârf la nivel mondial.

Suntem încântați să vedem ce alte premiere le poate realiza Boaty McBoatface în viitor.

• Distribuție de conținut bazat pe SEO și PR. Amplifică-te astăzi.
• Platoblockchain. Web3 Metaverse Intelligence. Cunoștințe amplificate. Accesați Aici.
• Sursa: https://www.carbonbrief.org/guest-post-how-boaty-mcboatface-is-becoming-instrumental-for-ocean-science/