Εκτός από τη βόρεια ακτή του Maui, ένα ζευγάρι υποβρύχιων σχήματος τορπιλών εκτελεί έναν περίπλοκο χορό μέσα σε μια περιστρεφόμενη στήλη νερού. Καθώς το Eddie περιστρέφεται αριστερόστροφα, τραβώντας το ίζημα και τα θρεπτικά συστατικά από το βαθύ, ένα από αυτά τα υποβρύχια αυτόνομα οχήματα μακράς εμβέλειας επιπλέει υπομονετικά, συλλέγοντας δείγματα της μικροβιακής ζωής μέσα στη στήλη, ενώ το άλλο προωθείται σε γύρους, δοκιμάζοντας την αλατότητα και τη θερμοκρασία του νερού. Μέσα σε ένα κοντινό πλοίο, ωκεανογράφοι από το Πανεπιστήμιο της Χαβάης παρακολουθούν και όταν είναι απαραίτητο, προσαρμόζουν τις τροχιές των οχημάτων.
Το έργο είναι μια συνεργασία μεταξύ του Πανεπιστημίου της Χαβάης στο Manoa, του Schmidt Ocean Institute και του Ινστιτούτου Έρευνας του Ενυδρείου του Monterey Bay (MBARI) για τη δειγματοληψία του νερού, την αλληλουχία των γονιδιωμάτων της μικροσκοπικής ζωής μέσα σε αυτό και τη χρήση αυτών των δεδομένων για την καλύτερη κατανόηση κατακόρυφα στρώματα νερού μέσα σε αυτές τις δαιδαλές και πώς η ζωή τους επηρεάζει την παραγωγικότητα του ωκεανού, συμπεριλαμβανομένης της τροφικής αλυσίδας, και την παραγωγή και αποθήκευση άνθρακα. Τα μικρόβια, συμπεριλαμβανομένου του φωτοπυρηνικού φυτοπλαγκτού, μπορούν να απορροφήσουν διοξείδιο του άνθρακα και να το βυθίσουν βαθιά στον ωκεανό, αλλά μπορούν επίσης να παράγουν και άλλα αέρια θερμοκηπίου.
"Αυτά δεν είναι μικροί παίκτες. Τα μικρόβια στους στοιχειώδεις κύκλους ελέγχου των ωκεανών και αποτελούν τη βάση της τροφικής αλυσίδας. Γενικά, είναι πολύ σημαντικοί στον ωκεανό ", λέει ο Ed DeLong, καθηγητής ωκεανογραφίας στο Πανεπιστήμιο της Χαβάης. "Είναι αυτό το είδος της φυσικο-βιολογικής αλληλεπίδρασης, αυτές οι στροφές, που μπορούν να φέρουν θρεπτικά συστατικά και να προκαλέσουν ανθοφορία του φυτοπλαγκτού, που προσπαθούμε να καταλάβουμε. Αυτές οι δαιδαλώσεις μπορούν πιθανώς να έχουν μεγάλη επίδραση στον τρόπο με τον οποίο είναι παραγωγικός ο ωκεανός, πόση φυτική ζωή υπάρχει εκεί, πόσο καλοί είναι τα δάση που μεγαλώνουν. Αυτό είναι πραγματικά δύσκολο να μελετηθεί και όχι τόσο καλά κατανοητό. "
Ο DeLong, μαζί με τον καθηγητή του Πανεπιστημίου της Χαβάης, Νταβ Κάρλ, είναι οι κύριοι ερευνητές στο πρώτο ταξίδι των αυτόνομων υποβρυχίων οχημάτων μεγάλης εμβέλειας. Αν και η DeLong έχει μελετήσει εδώ και καιρό τις μικροβιακές κοινότητες στον ωκεανό, ο χρόνος και το κόστος που συνεπάγεται η αποστολή ενός πλοίου για δειγματοληψία έχει περιορίσει την ποσότητα των πληροφοριών που μπορεί να συγκεντρώσει. Με χρηματοδότηση από το ίδρυμα Simons, ο ίδιος και ο Karl εργάστηκαν με το MBARI για να σχεδιάσουν τα οχήματα, τα οποία ολοκλήρωσαν την πρώτη αποστολή τους δύο εβδομάδων στις 24 Μαρτίου και μόλις έφυγαν για άλλες δύο εβδομάδες. Θα παραμείνουν κοντά ή στο Eddie, η οποία αυτή τη στιγμή στρέφεται αριστερόστροφα εκατό περίπου μίλια βόρεια του Maui. Χρησιμοποιώντας το ταξίδι ως πρακτική άσκηση για τα οχήματα, οι ερευνητές στοχεύουν να πάρουν μια σειρά τετραδιάστατων στιγμιότυπων του νερού και των μικροβίων για να δείξουν πώς αλλάζουν οι κοινότητες και οι ενέργειές τους με την πάροδο του χρόνου.
Τα οχήματα τελείωσαν την πρώτη τους αποστολή δύο εβδομάδων και μόλις έφυγαν για άλλες δύο εβδομάδες. (Thom Hoffman, Ινστιτούτο Ωκεανού Schmidt) Μέχρι 10 πόδια μήκος και 12 ίντσες σε διάμετρο, τα ρομπότ φαίνονται αρκετά σαν τορπίλες που φέρουν την ένδειξη "ΟΧΙ ΟΠΛΩΝ". (Η ομάδα έκανε τρία, αλλά μόνο δύο έχουν αναπτυχθεί.) Ένα ενιαίο στήριγμα, που τροφοδοτείται από λίθιο μπαταρίες ιόντων, θα τους οδηγήσει μέχρι και 600 μίλια με μια χρέωση. Μια δορυφορική σύνδεση βοηθάει στον έλεγχο των ελιγμών και μεταδίδονται μεγαλύτερα πακέτα δεδομένων όταν τα οχήματα βρίσκονται εντός εύρους Wi-Fi ή κυψελοειδών δεδομένων. Στεγάζεται στο εσωτερικό είναι μια μικρότερη έκδοση ενός εμπορικά διαθέσιμου επεξεργαστή περιβαλλοντικών δειγμάτων (ESP) που κατασκευάστηκε από μηχανικούς στο MBARI.
Ο Jim Birch, ο οποίος διαχειρίζεται το πρόγραμμα ESP στο MBARI, βοήθησε επίσης στο σχεδιασμό και την κατασκευή υποβρυχίων οχημάτων. Αυτό συνεπάγεται την ελαχιστοποίηση της οπισθέλκουσας και της κατανάλωσης ενέργειας, καθώς και την εφαρμογή συρόμενης μπαταρίας (για να κινείται η μάζα προς τα εμπρός / προς τα πίσω και κλίση της μύτης προς τα κάτω ή προς τα επάνω) και μια εξωτερική κύστη, επεκτάσιμη με λάδι, για να αλλάζει η πλευστότητα. Οι συσκευές μπορούν να αναπτυχθούν γρήγορα, για να αναζητήσουν στροφές που φαίνονται από ένα δορυφόρο και μπορούν να ταξιδέψουν άνετα κάτω από μια καταιγίδα. Η επιλογή για ουδέτερη άνωση τους καθιστά κατάλληλες για να επιπλέουν σε στροβιλισμούς, αλλά δεν είναι η μόνη περίπτωση που θα μπορούσαν να είναι χρήσιμες. Προσφέρουν πιο ενεργές εναλλακτικές λύσεις σε λιγότερο κινητές συσκευές, όπως το 4.000 πλωτό πλωτό Argos που λειτουργεί από το Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνιας του Σαν Ντιέγκο, που βυθίζεται και ανεβαίνει στο κατακόρυφο επίπεδο. Τα κυματοθραύστες και τα πτερύγια πανιών κρουαζιέρες στην επιφάνεια, αλλά δεν μπορούν να εξετάσουν τα βαθύτερα ωκεάνια στρώματα. Το ωκεανογραφικό ίδρυμα Woods Hole λειτουργεί μερικά αυτόνομα οχήματα, μεταξύ των οποίων μερικά που καταδύονται πολύ βαθιά και μερικά που κινούνται χωρίς πρόωση, βασίζονται στην τρέχουσα και μια γεμάτη με λάδι κύστη παρόμοια με τη συσκευή MBARI, με τη μεγάλη διαφορά να είναι ο συνδυασμός της Χαβάης / MBARI για μεγάλη απόσταση και δείγμα ESP. Υπάρχουν τόσα πολλά μη επανδρωμένα υποβρύχια αυτόνομα οχήματα εκεί έξω που το 2012, το The Economist δημοσίευσε μια ιστορία που ονομάζεται «20.000 συνάδελφοι κάτω από τη θάλασσα» σχετικά με μοτοσικλετιστικά αεροσκάφη που τροφοδοτούνται με φουσκωτά όπως αυτή της Woods Hole.
"Η μελέτη του ωκεανού είναι σαν να μελετάς τον Άρη ή τον Δία, " λέει ο Birch. "Μπορούμε να το βγάλουμε λίγο πιο συχνά, αλλά είναι ένα σκληρό, σκληρό περιβάλλον και η αποστολή ρομπότ που μπορεί να παραμείνει για μεγάλο χρονικό διάστημα σε σχέση με αυτό που κάνουμε τώρα είναι ένα τεράστιο άλμα. Αυτό θα μεταμορφώσει την ωκεανογραφία. "
