Et år inde i missionen, autonome havrobotter satte rekord i undersøgelse af Antarktis ishylde

Et team af havrobotter, der blev indsat i januar 2018, har, det seneste år, været de første selvstyrede havrobotter, der med succes rejste under en indlandsis og vendte tilbage for at rapportere langsigtede observationer.

Ud over blot at overleve, robotmissionen - et partnerskab mellem University of Washingtons College of the Environment, UW Applied Physics Laboratory, Lamont-Doherty Earth Observatory ved Columbia University, Korean Polar Research Institute og Paul G. Allen Family Foundation – har vovet sig 18 gange under ishylden, gentagne gange når mere end 40 kilometer (25 miles) ind i hulrummet, blandt de hidtil fjerneste ture ind i dette forræderiske miljø.

"Dette er første gang nogen af ​​de moderne, langtidsholdbare platforme har foretaget vedvarende målinger under en ishylde, "sagde Craig Lee, en UW -professor i oceanografi og medlem af Applied Physics Laboratory. "Vi foretog omfattende målinger inde i hulrummet. Svævefly var i stand til at navigere efter behag for at undersøge hulrummets indre, mens flåd red havstrømme for at få adgang til hulrummets indre.

"Det er et stort skridt fremad, " tilføjede Lee. "Det er første gang, vi har været i stand til at opretholde en vedvarende tilstedeværelse over et helt år."

Projektet finansieret af Paul G. Allen Family Foundation søger at demonstrere teknologien og indsamle flere data fra undersiden af ​​ishylderne, der understøtter de meget større iskapper. Direkte observationer af, hvordan varmere havvand interagerer med undersiden af ​​ishylderne, ville forbedre modeller af indlandsisens dynamik i Antarktis og Grønland, som rummer de største ubekendte for global havniveaustigning.

"Nogle iskapper ender i store ishylder, der flyder ud over havet, og de fungerer som støttespillere, " sagde Lee. "Hvis ishylderne kollapser eller svækkes, på grund af oceanisk afsmeltning, for eksempel, iskapperne bag dem kan accelerere mod havet, øge hastigheden af ​​havniveaustigningen."

"Det meste af usikkerheden i forudsigelserne om global havniveaustigning i årtier til århundreder er fra iskapper, som kunne bidrage fra 1 fod til så meget som 6 fod i 2100, sagde Pierre Dutrieux, en forskningsprofessor i oceanografi ved Lamont-Doherty Earth Observatory. "En vigtig drivkraft er interaktion med havvarmen, og disse nye værktøjer åbner pirrende perspektiver for at forbedre den nuværende forståelse."

Missionen startede i slutningen af ​​2017 for at teste en ny tilgang til indsamling af data under en ishylde, og den 24. januar, 2018, enheder blev droppet fra den koreanske isbryder R/V Araon. Denne uge, to selvnavigerende Seagliders nåede milepælen med et års kontinuerlig drift omkring og under ishylden.

Robotubåde drevet af British Antarctic Survey, kendt som Autosub3 og Boaty McBoatface, gennemførte 24- til 48-timers rejser med succes i 2009, 2014 og 2018. Disse missioner undersøgte lignende afstande ind i hulrummet, men prøvede over kortere perioder på grund af behovet for en skibsstøtte.

Derimod det amerikansk-baserede teams teknologi har mindre, lettere enheder, der kan fungere på egen hånd i mere end et år uden skibsstøtte. Gruppens eksperimentelle teknik fortøjede først tre akustiske beacons til havbunden for at tillade navigation under ishylden. Den sendte derefter tre Seagliders, svømmerobotter udviklet og bygget på UW, at bruge forprogrammerede navigationssystemer til at rejse under ishylden for at indsamle data.

Missionen indsatte også fire UW-udviklede EM-APEX flydende instrumenter, der driver med strømmen på forudvalgte dybder over bunden, eller under toppen af ​​hulrummet, mens du med jævne mellemrum svinger op og ned for at indsamle flere data. Alle fire af disse drivende instrumenter rejste med succes dybt under ishylden med de tungere, saltere vand nær havbunden. Tre blev skyllet ud med frisk smeltevand nær toppen af ​​ishulen omkring seks til otte uger senere. En flyder forblev under meget længere tid, kun for at dukke op igen 5. jan.

I løbet af det seneste år har flåden af ​​robotter har nået flere milepæle:

• En Seaglider nåede en maksimal afstand på 50 kilometer (31 miles) fra kanten under Dotson Ice Shelf i Vestantarktis;
• Seagliders foretog i alt 18 ture ind i hulrummet, med den længste tur på i alt 140 kilometer (87 miles) under hylden;
• Seagliders lavede også 30 undersøgelser langs ishylden;
• Efter et år, to ud af tre Seagliders melder tilbage;
• I den nuværende sommer på den sydlige halvkugle, en af ​​Seagliders er gået tilbage under ishylden og har gennemført to omkring 100-kilometer (62-mile) rejser;
• En anden Seaglider begynder sit andet år med prøveudtagning på ishyldens overflade;
• Tre drivende flåd rejste under Dotson Ice Shelf og tilbage i begyndelsen af ​​2018;
• Efter 11 måneder under isen, den fjerde flåd rapporterede hjem i midten af ​​januar 2019 tæt på den nærliggende Crosson Ice Shelf.

Forskere analyserer nu dataene til fremtidig offentliggørelse, for bedre at forstå, hvordan havvand interagerer med ishylderne og forbedre modeller for indlandsisadfærd.