A víz alatti robot, amelyre képes

A víz alatti robot, amelyre képes

A SeaBED autonóm víz alatti jármű. Köszönetnyilvánítás: Klaus Meiners/Woods Hole Oceanográfiai Intézet

Az azúrkék mélységben felfüggesztett négyzet úttörő robot. A három tengeren megtett két antarktiszi expedíció során az autonóm víz alatti jármű szonárral gyűjtött adatokat a jégtáblákról. Ezekből az adatokból egy tudóscsoport elkészítette az első részletes, háromdimenziós térképet a tengeri jég vastagságáról az Antarktiszon, beszámolva eredmények múlt hónapban Természetföldtudomány .



A robot a SeaBED nevű robotok egyik „családja”, amelyet eredetileg a tengerfenék tanulmányozására építettek. Két küldetés során azonban – egy 2010-ben és egy másik 2012-ben – a kutatók felfelé fordították az érzékelőket, hogy 10 különböző jégtáblát vizsgáljanak, amelyek a Bellingshausen- és Weddell-tengeren sodródnak Nyugat-Antarktiszon, valamint a kelet-antarktiszi Wilkes-földön.

Az éghajlati modellek azt sugallják, hogy a tengeri jég zsugorodásával vagy szélességének növekedésével a vastagságának is változnia kell. „Ha képet kapunk a kiterjedésről és a vastagságról is, akkor valóban azt vizsgáljuk, hogy a jég hogyan kölcsönhatásba lép az éghajlattal – reagál az éghajlatváltozásra – két különböző módon” – mondja Ted Maksym, a tengeri jéggel foglalkozó kutató. Woods Hole Oceanográfiai Intézet és a tanulmány egyik társszerzője. 'Sokkal mélyebb megértést ad nekünk arról, hogy mi történik, és segít megérteni, hogy klímamodelljeink megfelelően működnek-e vagy sem.'

A 30 éves műholdak adatainak köszönhetően a tudósok meglehetősen jó felméréssel rendelkeznek az Antarktiszon található tengeri jég mértékéről. „De ezek a műholdak – valójában csak a felszínt látják” – mondja Maksym. – Fogalmad sincs arról, hogy mi történik a három dimenzióban. A fúrás ezzel szemben a jégvastagság mérését biztosítja, de egyszerre csak néhány száz adatpontot eredményez. Eközben a SeaBED „egy pár futballpálya méretű területet fog feltérképezni, és tulajdonképpen több tízezer pontot kapunk jégvastagságból” – mondja Maksym. 'Ez egy sokkal, de sokkal gazdagabb adathalmaz.'

A SeaBED-et az RRS James Clark Rosstól telepítik. Hitel: Hanumant Singh/Woods Hole Oceanográfiai Intézet

A SeaBED által összegyűjtött adatok lehetővé tették, hogy jól megnézzék, mi rejlik alatta – és nem az volt, amire a tudósok számítottak: a robot által feltárt régiókban a tengeri jég vastagabb volt, mint amit a fúrások és a hajóalapú becslések mutattak. A történelmi adatok valóban körülbelül egy méteres átlagos vastagságot sugallnak, de a SeaBED 1,4-5,5 méteres átlagokat mutatott ki. 'Amikor először láttuk az adatokat, elég rejtélyes volt' - mondja Hanumant Singh, a Woods Hole Oceanográfiai Intézet tudósa, aki kifejlesztette a robotot.

Az eltérés oka lehet a mintavételi torzítás. A hajókat – még a jégtörőket is – nehéz vastag jéggel borított területekre manőverezni, hogy méréseket végezzenek. Továbbá „a legvastagabb táblák esetében nagyon nehéz átfúrni őket, ezért valószínűleg elkerültük ezeket” – mondja Maksym. „Nem arról van szó, hogy korábban nem volt ott [vastag tengeri jég], csak nem tudtuk könnyen hozzáférni” – mondja.

A SeaBED azonban eddig csak a tudósokat tudja elvinni. A körülbelül egy motorkerékpár méretű robot 10 kilométert tud megtenni, mielőtt (úgymond) felszállna a levegőbe. Maximum azonban az antarktiszi tengeri jég akkora területet fed le, mint Észak-Amerika.

A kutatók olyan víz alatti robotokat képzelnek el, amelyeket hosszabb távra építettek, és amelyek nagyobb tengeri jégvastagságú területeket fognak felmérni. Végül felhasználhatják ezeket a felméréseket a műholdak által felülről mért értékek kalibrálására. Az újabb műholdak valóban képesek mérni a tengeri jég felszín feletti magasságát, de a hó megzavarja a jégvastagság pontos becslését. 'Ha egyszerre nézi a [tengeri jég] tetejét és alját, sokkal jobb képet kaphat arról, hogy valójában mit is lát a műhold az űrből, és pontosabban konvertálhatja ezeket az űrben mért méréseket vastagságra. ” – mondja Maksym.

A csapat már dolgozik a SeaBED következő generációján, amely 100 kilométert tud majd megtenni egy úton. A tervek szerint 2015 októberében indul első útjára az Északi-sarkvidékre.