Pour la première fois, des scientifiques de l'Université d'Hawai'i à Mānoa (UH Mānoa) et du Monterey Bay Aquarium Research Institute (MBARI) déploieront une petite flotte de véhicules sous-marins autonomes à longue portée (LRAUV) capables de collecter et d'archiver automatiquement des échantillons d'eau de mer . Ces nouveaux robots permettront aux chercheurs de suivre et d'étudier les microbes océaniques avec des détails sans précédent.

Les microbes océaniques produisent au moins cinquante pour cent de l'oxygène de notre atmosphère tout en éliminant de grandes quantités de dioxyde de carbone. Ils forment également la base des réseaux trophiques marins, y compris ceux qui soutiennent la pêche océanique mondiale. Edward DeLong et David Karl, Les professeurs d'océanographie de la UH Mānoa School of Ocean and Earth Science and Technology (SOEST) étudient ces microbes depuis des décennies. Pour ce projet, eux et leurs équipes collaborent avec des ingénieurs de MBARI pour tester de nouvelles façons d'échantillonner de manière adaptative des caractéristiques océanographiques telles que les tourbillons en haute mer, des masses d'eau tourbillonnantes qui se déplacent lentement à travers l'océan Pacifique, qui peut avoir des effets importants sur les microbes océaniques.

Fin février 2018, Les ingénieurs de MBARI ont terminé la construction et les tests de trois nouveaux LRAUV en collaboration avec les scientifiques de l'UH Mānoa, et les a livrés la semaine dernière pour leur premier déploiement dans les eaux hawaïennes. Alors que les LRAUV se déplacent dans l'océan, ils collectent des informations sur la température de l'eau, chimie, et la chlorophylle (un indicateur d'algues microscopiques) et envoyer ces données aux scientifiques à terre ou sur un navire à proximité. En outre, un aspect unique de ces AUV est un processeur d'échantillon environnemental intégré (ESP), un laboratoire robotique miniature qui collecte et conserve des échantillons d'eau de mer en mer, permettant aux chercheurs de capturer un instantané du matériel génétique et des protéines des organismes.

MBARI développe des ESP depuis environ 15 ans. Les premiers instruments avaient à peu près la taille d'un tambour de 55 gallons. Ces derniers ESP, la troisième génération, ont un diamètre de huit à dix pouces, soit un dixième de la taille d'origine, et ont été spécialement conçus pour s'adapter à l'intérieur d'un LRAUV.

Jim Bouleau, L'ingénieur en chef de MBARI sur le projet ESP a commenté :« Quand nous avons parlé pour la première fois de mettre un ESP dans un AUV, Je me suis dit "cela n'arrivera jamais". Mais maintenant, je pense vraiment que cela va transformer l'océanographie en nous donnant une présence persistante dans l'océan, une présence qui ne nécessite pas de bateau, peut fonctionner dans toutes les conditions météorologiques, et peut rester dans la même masse d'eau qu'il dérive autour de l'océan ouvert."

Avec sa capacité d'arpentage, le LRAUV permet aux scientifiques de découvrir, Piste, et goûter aux tourbillons en pleine mer, qui peut faire plus de 100 kilomètres (62 miles) de diamètre et durer des mois. Lorsque ces tourbillons tournent dans le sens inverse des aiguilles d'une montre, ils amènent l'eau des profondeurs vers la surface. Cette eau contient souvent des nutriments dont les algues microscopiques (phytoplancton) ont besoin pour survivre.

"Les nouveaux LRAUV peuvent transiter sur plus de 600 miles, et utiliser leurs propres « yeux et oreilles » pour détecter des événements océanographiques importants comme les efflorescences phytoplanctoniques, " a expliqué DeLong. " Ces nouveaux drones sous-marins vont considérablement étendre notre portée pour étudier les zones reculées, et nous permettra également d'échantillonner et d'étudier les événements et les caractéristiques océanographiques que nous pouvons voir par imagerie satellitaire à distance, même lorsque les navires ne sont pas disponibles."

Une croisière expéditionnaire à bord du navire de recherche du Schmidt Ocean Institute (SOI) Falkor part le 10 mars pour des essais en haute mer des LRAUV nouvellement conçus de MBARI. Au cours de cette croisière, les chercheurs localiseront un tourbillon à l'aide de données satellitaires, puis déploieront les LRAUV pour étudier l'entité et collecter des échantillons d'eau. Lorsque les robots remontent à la surface et sont récupérés, Les chercheurs de l'UH Mānoa extrairont l'ADN des filtres. Ces informations fourniront un aperçu unique de la durée du tourbillon, stabilité, et influence sur les systèmes océaniques; et améliorera les modèles océaniques actuels, qui sont essentielles pour développer des attentes sur la santé des futurs océans.

"Bien que cette flotte d'AUV ne remplacera jamais notre besoin d'un navire de recherche capable, il fournira un accès indispensable à la mer et la collecte de nouveaux ensembles de données qui ne seraient pas possibles autrement, " dit Karl.