Mauin pohjoisrannan ulkopuolella pari torpedo-muotoista sukeltajaa suorittaa monimutkaista tanssia pyörivän vesipylvään sisällä. Kun eddie pyörii vastapäivään vetämällä sedimenttiä ja ravintoaineita ylös syvyydestä, yksi näistä pitkän kantaman vedenalaisista itsenäisistä kulkuneuvoista kelluu kärsivällisesti keräämällä näytteitä mikrobi-elämästä pylvään sisällä, kun taas toinen ajaa itsensä ympyröin testaamalla suolapitoisuutta ja lämpötilaa vedestä. Lähellä olevan laivalla Havaijin yliopiston meritieteilijät pitävät välilehtiä ja tekevät tarvittaessa muutoksia ajoneuvojen suuntaviivoihin.
Hanke on Manovan Havaijin yliopiston, Schmidt Ocean Institute ja Monterey Bayn akvaariointutkimusinstituutin (MBARI) välinen yhteistyö, jonka avulla otetaan näytteitä vedestä, sekvensoidaan siinä olevan mikroskooppisen elämän genomit ja käytetään näitä tietoja ymmärtämään paremmin pystysuorat vesikerrokset näissä pyörreissä ja miten niiden sisällä oleva elämä vaikuttaa valtameren tuottavuuteen, mukaan lukien ruokaketju, sekä hiilen tuotantoon ja varastointiin. Mikrobit, mukaan lukien fotosyntetisoiva kasviplanktoni, voivat absorboida hiilidioksidia ja vetää sen syvälle valtamereen, mutta voivat myös tuottaa muita kasvihuonekaasuja.
”Nämä eivät ole vähän pelaajia. Valtameressä olevat mikrobit säätelevät alkuainekiertoa ja muodostavat perustan ravintoketjulle. Yleisesti ottaen ne ovat todella tärkeitä merellä ”, sanoo Havaijin yliopiston meritieteen professori Ed DeLong. "Tällainen fyysinen-biologinen vuorovaikutus, nämä pyörteet pyörivät, voi nostaa ravintoaineita ja aiheuttaa kasviplanktonin kukinnan, jota yritämme ymmärtää. Näillä pyörreillä voi todennäköisesti olla suuri vaikutus valtameren tuottavuuteen, kuinka paljon siellä on kasvien elämää, kuinka hyvät metsät kasvavat. Se on todella vaikeaa tutkia eikä ole niin hyvin ymmärretty. "
DeLong, yhdessä Havaijin yliopiston professori Dave Karlin kanssa, ovat päätutkijoita pitkän matkan autonomisten vedenalaisten ajoneuvojen ensimmäisellä matkalla. Vaikka DeLong on jo pitkään tutkinut valtameren mikrobiyhteisöjä, aluksen lähettämiseen näytteenottoon liittyvä aika ja kustannukset ovat rajoittaneet kerättävien tietojen määrää. Simons-säätiön rahoituksella hän ja Karl työskentelivät yhdessä MBARI: n kanssa ajoneuvojen suunnittelussa, jotka päättivät ensimmäisen kahden viikon tehtävänsä 24. maaliskuuta ja ovat juuri lähteneet vielä kaksi viikkoa. Ne pysyvät lähellä eddiaa, joka pyörii tällä hetkellä vastapäivään sata mailia pohjoiseen Mauista. Käyttäessään matkaa ajoneuvojen harjoittelujaksona, tutkijat pyrkivät saamaan sarjan neljäulotteisia valokuvia vedestä ja mikrobeista osoittaakseen, kuinka heidän yhteisönsä ja toimintaansa muuttuvat ajan myötä.
Ajoneuvot valmistuivat ensimmäisen kahden viikon matkansa ja ovat juuri lähteneet vielä kaksi viikkoa. (Thom Hoffman, Schmidt Ocean Institute) Korkeintaan 10 jalkaa pitkät ja halkaisijaltaan 12 tuumaa olevat robotit näyttävät tarpeeksi torpedoilta, että niissä on merkintä ”EI VELAA”. (Ryhmä teki kolme, mutta vain kahta on asennettu.) Yksi potkuri, litium-virtalähde ioniakut, ajavat niitä jopa 600 mailin päähän latauksella. Satelliittiyhteys auttaa ohjaamaan ohjauksia, ja suurempia datapaketteja lähetetään, kun ajoneuvot ovat Wi-Fi- tai matkapuhelindatan etäisyydellä. Kotelo sisällä on pienempi versio kaupallisesti saatavasta ympäristönäyteprosessorista (ESP), jonka ovat suunnitelleet MBARI-insinöörit.
Jim Birch, joka hallinnoi ESP-ohjelmaa MBARI: lla, auttoi myös vedenalaisten ajoneuvojen suunnittelussa ja rakentamisessa. Tähän sisältyy vetämisen ja energiankulutuksen minimointi sekä liukuvan akkupakkauksen (liikuttamaan massaa eteenpäin / taaksepäin ja kallistamaan nenää alaspäin tai ylöspäin) ja öljyllä laajennettavan ulkoisen rakon muuttamiseksi kelluvuus. Laitteet voidaan ottaa nopeasti käyttöön tutkimaan satelliitista näkyviä pyörrejä ja ne voivat kulkea rauhallisesti myrskyn alla. Neutraalin kelluvuuden ansiosta ne sopivat hyvin pyörteisiin pyörteinä, mutta se ei ole ainoa tilanne, josta ne voivat olla hyödyllisiä. Ne tarjoavat aktiivisempia vaihtoehtoja vähemmän liikkuville laitteille, kuten 4000 poijunmuotoista kelluvaa Argosta, jota Kalifornian yliopisto, San Diegon ylläpitää ja jotka uppoavat ja nousevat pystytasossa. Aalto purjelentokoneet ja purjeherhot risteilevät pintaa, mutta eivät voi tutkia syvempiä valtameren kerroksia. Woods Hole Oceanographic Institution käyttää kourallista itsenäistä ajoneuvoa, mukaan lukien jotkut, jotka sukeltavat erittäin syvälle ja osa liikkuu ilman työntövoimaa, luottaen nykyiseen ja öljyllä täytettyyn MBARI-laitteen kaltaiseen rakkoon. Suurin ero on Havaijin yhdistelmä. / MBARI-ajoneuvon pitkän kantaman ja ESP-näytteenottaja. Siellä on jo niin monia miehittämättömiä vedenalaisia autonomisia ajoneuvoja, että vuonna 2012 The Economist julkaisi tarinan nimeltä “20 000 kollegaa meren alla” uravoimalla toimivista meriliukukoneista, kuten Woods Hole.
"Meren opiskelu on kuin Marsin tai Jupiterin tutkimista", Birch sanoo. ”Voimme mennä siihen hiukan useammin, mutta se on ankara, ankara ympäristö, ja robottien lähettäminen, jotka voivat pysyä pitkään suhteessa siihen, mitä teemme nyt, on valtava harppaus. Tämä muuttaa merentutkimusta. ”
