Forskere bruger en undervandsrobot til at udspionere dyreplankton om natten

Zooplankton er grundlaget for den marine fødekæde. Disse små organismer giver mad og energi til fisk, havfugle, og andre havpattedyr - inklusive grønlandshvalen, som udelukkende lever af zooplankton. Hvad spiser zooplankton? De lever af planteplankton, som er afhængige af sollys.

Men i det arktiske hav i vintermånederne, der er lidt eller intet lys. Stadig, forskere har observeret, at zooplankton migrerer fra det dybe hav op til overfladen. Men dette fænomen er svært at studere. De fleste forskningsfartøjer producerer lysforurening, eller kunstigt lys, som ændrer zooplanktonernes naturlige adfærd.

Indtast Hanumant Singh, professor i elektro- og computerteknik ved Northeastern, der bygger robotter som Jetyak, et autonomt køretøj, der er formet som en kajak og inkluderer en gasdrevet motor. Nu, en af ​​de mere end et dusin Jetyaks Singh har designet til forskere rundt om i verden, bliver brugt til at udspionere dyreplankton.

"Det, der har været interessant, er, at nordmændene gik og lavede noget meget fedt med Jetyak, " sagde Singh, med henvisning til et projekt ledet af Jørgen Berge ved Norges Teknisk-Naturvidenskabelige Universitet. I et papir offentliggjort onsdag i tidsskriftet Videnskabens fremskridt , Singh og hans kolleger beskriver et gennembrud i Berges evne til at undersøge zooplanktonvandring i den arktiske polarnat.

"For første gang, vi var i stand til utvetydigt at dokumentere og kvantificere zooplanktons adfærd i forhold til det naturlige omgivende klima og ekstremt svagt lys, " sagde Berge. Han og hans kolleger sammenlignede data, som Jetyak indsamlede med målinger taget i det lysforurenede miljø nær deres vigtigste forskningsfartøj og fandt ud af, at zooplankton gemmer sig for kunstigt lys. Baseret på denne opdagelse, Berge sagde, at det er umuligt for forskere ombord på traditionelle fartøjer at undersøge organismernes naturlige rytmer inden for de øverste 100 meter af havet.

Det er vigtigt at forstå, hvordan zooplankton reagerer på ændringer i lys, især da klimaændringer forårsager en reduktion af havis, der dækker havet.

"Det meste dyreplankton vil fouragere i overfladelagene i mørkets dækning om natten, migrerer derefter ned til dybden, når sollyset vender tilbage om morgenen, " sagde Berge. "Denne proces er karakteristisk for alle verdenshavene og de fleste søer i verden. Det er langt den største synkroniserede bevægelse af biomasse på planeten."

Forståelse af implikationerne af denne synkroniserede migration vil kræve brugen af ​​mere autonome køretøjer. At skabe disse køretøjer er en måde, Northeastern fremmer forskning på over hele kloden, sagde Singh.

"Det er den slags samarbejde, vi ønsker at fremme. Du behøver ikke at genopfinde dette hjul. Det er allerede gjort. Gå videre og brug det, vi har skabt, og se, hvad du får ud af det, " sagde Singh. Andre robotter, han har designet, er blevet brugt til at undersøge koralrev, søg efter hydrotermiske dybhavsventiler, og studere isdække i Arktis.

"Det er derfor, det har været fantastisk, at se os bygge disse robotter, som folk over hele verden nu bruger meget effektivt på seje måder, som vi aldrig ville have tænkt på."