科学者は自走式ロボットでレコードを設定

投稿者：Michelle Howard • 9 4月 2018

サイモンズ・オブ・オーシャン・プロセス・アンド・エコロジー（SCOPE）、モントレー湾水族館研究所（MBARI）、シュミット・オーシャン・インスティテュート（SOI）との共同作業で、いくつかの長距離自律型水中乗り物（LRAUV）が最初に完成しました大気中の微生物群集のダイナミクスを捕捉するために海水試料を自発的に収集して保管しながら、250メートルまでの水柱に関するデータを入手して、海洋での航海を行う。

研究船Falkorのチームは、2018年3月10日以来、海洋微生物の前例のない高解像度のビューを提供するために、いくつかの異なるミッションゴールでプログラムされたこれらの新しいロボットを導入しています。

複数の車両を同時に配備することにより、研究チームは、動く渦の中で生物学的に重要な深いクロロフィルの最大値を連続的にサンプリングし、このタイプのミッションにおける持続時間の新しい記録を設定することができました。オープンな海洋渦は、太平洋をゆっくりと移動する水の渦巻きであり、海洋微生物に大きな影響を及ぼす可能性があります。

AUVはハワイの海域に初めて導入され、復旧前の約100時間の間、水の収集データにとどまった。サイエンスチームが数日間のサイクルでサンプリングしながら、渦の構造を3Dにマッピングできるので、タイミングは重要です。人々と同様に、微生物プランクトンは反復的な毎日のサイクルで活動を同期させると考えられているので、この時間的サンプリングは重要です。 LRAUVは、他のプラットフォームを使用して可能であったよりもはるかに大きな空間的かつ時間的に海洋渦の特徴を同時にマッピングしサンプリングすることができる。

狂犬病は、自然界の変動性のために研究が困難であり、海洋生物学への影響、特に内部に閉じ込められた微生物群集がよく理解されていないことを意味する。このクルーズは反時計回りに回転するサイクロン渦に焦点を当て、栄養分と生物を表面に近い深度から日光に変えるようにする水柱の上昇をもたらしました。これは、より深くより暗い水域に典型的に存在する微生物群集の植物プランクトンの一次生産性および活性を高めると考えられている。

遠征の主任研究員Drs。 UHMānoaの海洋科学技術大学（SOEST）の海洋学の教授であるEdward DeLongとDavid Karlは、これらの微生物を何十年にもわたって研究してきました。 「これらの新しい水中ドローンは、遠隔地を研究するための範囲を大幅に拡大し、船舶が利用できない場合でも海洋のイベントや機能をサンプリングして調査することができます」とDeLong氏は述べています。 「これらすべての海洋微生物の生活の中で一日を見て、日常的に何が起こるかを自律的に追跡することは、以前には不可能だったことです。

渦はLRAUVのような自律型計測器を使用するように（〜100kmの直径が大きい）、関連する空間的および時間的スケールの変動性の研究を非常に容易にします。 Falkorの1ヶ月間の長時間にわたる水面下でのトラッピングは、衛星データから導き出された渦構造と進化の遠隔観測を検証し、知らせるのにも役立ちます。さらに、Falkorと海のSCOPE科学者が実施した実験は、渦の物理的特徴が生物学的プロセスや海洋生産性にどのように時間をかけて影響するかについての新しい情報を提供します。海洋生態系への渦の持続時間、安定性、および影響についての独創的な洞察を導くことを主導する科学者たちは期待している。世界の海洋の現在および将来の健康を理解する上で重要な現在の海洋生物地球化学モデルを改善する。さらに、微生物群集DNAを含むLRAUV採取サンプルは、海洋の食物網の基礎をなす微生物集団の機能、活性および環境感受性を理解することを目的としたゲノム研究によって海岸で分析される。