Undervandsrobotten, der kunne

Undervandsrobotten, der kunne

Det autonome undervandsfartøj SeaBED. Kredit: Klaus Meiners/Woods Hole Oceanographic Institution

Den firkant, der er ophængt i en azurblå afgrund, er en banebrydende robot. I løbet af to antarktiske ekspeditioner i tre have brugte det autonome undervandsfartøj sonar til at indsamle data om isflager. Ud fra disse data genererede et team af forskere de første detaljerede 3-D kort over havis tykkelse i Antarktis, og rapporterede deres resultater sidste måned i Natur Geovidenskab .



Robotten er en af ​​en 'familie' af robotter kaldet SeaBED, oprindeligt bygget til at studere havbunden. Men for to missioner – en i 2010 og en anden i 2012 – vendte forskerne sine sensorer opad for at scanne 10 forskellige isflager, der driver i Bellingshausen- og Weddell-havet i Vestantarktis og ud for Wilkes Land i Østantarktis.

Klimamodeller tyder på, at når havisen skrumper eller vokser i bredden, bør dens tykkelse også ændre sig. 'Hvis vi får et billede af både udstrækningen og tykkelsen, så ser vi virkelig på, hvordan isen interagerer med klimaet - reagerer på klimaændringer - på to forskellige måder,' siger Ted Maksym, en havisforsker ved Woods Hole Oceanografisk Institution og en af ​​undersøgelsens medforfattere. 'Det giver os en meget dybere forståelse af, hvad der foregår, og hjælper os med at forstå, om vores klimamodeller fungerer korrekt eller ej.'

Forskere har et ret godt mål på havisens udbredelse i Antarktis takket være 30 års data fra satellitter. 'Men disse satellitter - de ser egentlig kun overfladen,' siger Maksym. 'Du får ingen idé om, hvad der foregår i tre dimensioner.' Boring giver på den anden side målinger på istykkelsen, men det resulterer kun i et par hundrede datapunkter ad gangen. I mellemtiden vil SeaBED 'kortlægge et område på størrelse med et par fodboldbaner, og du får titusindvis af point, faktisk af istykkelse,' siger Maksym. 'Det er et meget, meget rigere datasæt.'

SeaBED bliver indsat fra RRS James Clark Ross. Kredit: Hanumant Singh/Woods Hole Oceanographic Institution

De data, som SeaBED indsamlede, muliggjorde et godt kig på, hvad der ligger under - og det var ikke, hvad forskerne forventede: Havisen i de områder, robotten udforskede, var tykkere, end hvad målinger fra boringer og skibsbaserede estimater har indikeret. Faktisk tyder historiske data på en gennemsnitlig tykkelse på omkring en meter, men SeaBED afslørede gennemsnit fra 1,4-5,5 meter. 'Da vi først så dataene, var det ret forvirrende,' siger Hanumant Singh, en videnskabsmand ved Woods Hole Oceanographic Institution, som udviklede robotten.

Forskellen kan skyldes prøveudtagningsbias. Det er vanskeligt at manøvrere skibe – selv isbrydere – ind i områder med tyk is for at tage målinger. Yderligere, 'for de allertykkeste flager er det meget udfordrende at bore igennem dem, så dem har vi nok undgået,' siger Maksym. 'Det er ikke, at [tyk havis] ikke var der før, det er bare, at vi ikke kunne få adgang til det meget nemt,' siger han.

SeaBED kan dog kun tage forskere indtil videre. Robotten, der er omtrent på størrelse med en motorcykel, kan rejse 10 kilometer, før den kommer op efter luft (så at sige). På sit maksimum dækker Antarktis havis dog et område på størrelse med Nordamerika.

Forskerne forestiller sig at bruge undervandsrobotter, der er bygget til længere strækninger, og som vil overvåge større områder med havisens tykkelse. Til sidst kan de bruge disse undersøgelser til at kalibrere aflæsninger taget ovenfra af satellitter. Faktisk kan nyere satellitter måle højden af ​​havisen over overfladen, men sne forstyrrer at lave nøjagtige skøn om istykkelsen. 'Ved at se på toppen og bunden [af havisen] på samme tid, kan du få et meget bedre billede af, hvad satellitten faktisk ser fra rummet, og du kan konvertere disse rumbårne målinger til en tykkelse mere præcist ,” siger Maksym.

Holdet arbejder allerede på næste generation af SeaBED, som vil kunne tilbagelægge 100 kilometer på én tur. Det er planlagt til en jomfrurejse til Arktis i oktober 2015.