Le Wave Glider a suivi la ligne bleue. Il a commencé en été au large de la péninsule Antarctique et s'est déplacé vers le nord à travers le passage de Drake. Le drone océanique a zigzagué dans la région où les eaux du Pacifique et de l'Atlantique rencontrent les courants de l'océan Austral, dans lequel les températures changent considérablement et la plupart des mélanges se produisent. Crédit :James Girton/Université de Washington
L'océan Austral est la clé du climat de la Terre, mais les mêmes rafales de vent, les grosses vagues et les courants forts qui sont importants pour la physique des océans la rendent périlleuse pour les océanographes.
Au lieu de cela, leur travail est de plus en plus confié aux drones océaniques, les véhicules flottants autonomes qui collectent des données sur les océans du monde. Avec un besoin urgent de mieux comprendre le climat pour prédire comment il évoluera avec plus de gaz piégeant la chaleur, les scientifiques développent de nouveaux outils pour mesurer les eaux sous lesquelles les satellites peuvent pénétrer, et dans des endroits trop dangereux ou coûteux à atteindre régulièrement par navire de recherche. Ils envoient également ces instruments dans des missions de plus en plus ambitieuses.
Beaucoup de ces nouveaux outils ressemblent à des poissons robotiques, mais l'Université de Washington a envoyé une planche de surf robotique pour surfer sur les vagues et collecter des données de l'Antarctique à l'Amérique du Sud. Le planeur de vague, un robot océanique de longue durée conçu pour fonctionner dans des conditions orageuses et de hautes latitudes, peut rester en mer pendant des mois à patrouiller pour la pêche illégale, à l'écoute des événements sismiques, recueillir des données météorologiques ou océaniques et surveiller l'environnement. En décembre dernier, Des chercheurs de l'UW l'ont envoyé pour la toute première tentative de traverser les eaux terriblement turbulentes du passage de Drake.
Matt Boyer (à gauche) et Jim Thomson récupèrent le Wave Glider en mars au large des côtes argentines. Crédit :Université de Washington
Les courants encerclant l'Antarctique, qui posent un défi aux navigateurs, mélangent également une importante énergie thermique provenant de tous les océans du monde. La majeure partie de ce mélange se produit dans les quelques centaines de pieds supérieurs, où les vents et les vagues mettent essentiellement la couche de surface sur un cycle de rotation.
"L'océan Austral, et le passage de Drake en particulier, sont des emplacements clés qui sont historiquement sous-échantillonnés, " a déclaré le premier auteur Jim Thomson, un océanographe au Laboratoire de physique appliquée de l'UW. "L'utilisation d'une plateforme autonome nous a permis d'avoir de la persistance dans la région, ainsi que de suivre ou de cibler les fronts et les pentes qui rendent l'endroit si intéressant."
Le récent article de Océanographie raconte l'utilisation par le pilote du Wave Glider pour traverser le passage de Drake, un canal d'environ 500 milles au large de la pointe de l'Amérique du Sud.
Le Wave Glider près de la station Palmer de l'Antarctique en décembre (c'est l'été pour cette région) avant de commencer son voyage épique sur l'océan Austral. Crédit :Avery Snyder/Université de Washington
Les océanographes de l'UW ont utilisé un Wave Glider commercial fabriqué par Liquid Robotics, une filiale californienne de Boeing Co., pour surfer le long de la surface de l'eau en recueillant des observations. Les chercheurs ont ajouté des capteurs supplémentaires pour la température, salinité, pression de l'air, l'humidité et le vent au modèle commercial.
Après un essai à l'été 2016 au large de Washington, l'instrument a été déployé au large de la péninsule Antarctique en décembre. Il a passé environ trois mois à zigzaguer à travers le légendaire passage de Drake, tandis que les chercheurs ont occasionnellement piloté l'instrument à distance depuis le rivage.
Comme l'ont écrit les auteurs de l'étude, c'est là que le fort courant antarctique devient "un fouillis de tourbillons" et serpente autour de son chemin central. "Le motif en zigzag au milieu du passage de Drake a été conçu pour surveiller les fronts puissants et les méandres du courant circumpolaire antarctique commun à cette région, " a écrit Thomson et le co-auteur James Girton, également avec le laboratoire de physique appliquée de l'UW.
Un Wave Glider exploite l'énergie des vagues, en utilisant la forme du mouvement de l'eau sous la surface pour faire avancer le véhicule avec une puissance minimale. Avec l'énergie des vagues pour le mouvement et des panneaux solaires chargeant des batteries pour alimenter ses capteurs, la carte peut fonctionner pendant des mois sans entretien. Toutefois, le soleil de fin d'été si loin au sud n'a pas fourni assez d'énergie pour recharger les batteries tard dans l'expédition, et un navire de recherche a récupéré l'instrument et ses données près de l'Argentine fin mars. Bien que la planche n'ait pas atteint l'Amérique du Sud, le véritable objectif était les données recueillies.
"La mission qui vient d'être accomplie aurait coûté plusieurs millions de dollars à accomplir avec un navire, " a déclaré Thomson. " Une approche autonome nous a permis de collecter des données qui n'ont jamais - et n'auraient jamais - été collectées dans cette région éloignée. "
Les auteurs sont toujours en train de traiter les observations recueillies au cours du voyage, qui a été financé par la National Science Foundation, pour comprendre le mélange à différentes échelles spatiales. Ils espèrent que le financement futur permettra une autre chance de collecter plus de données et de faire passer ce programme à une surveillance annuelle régulière du passage de Drake.
"Il ne s'agit pas seulement d'avoir réussi une fois, il s'agit d'apprendre à faire cette routine. On fait ça, et nous changeons la donne en matière de collecte de données dans cette région importante », a déclaré Thomson.
