El ecologista marino Ken Smith (en rojo) y John Ferreira (en azul) echan un vistazo a algunos de los mecanismos del Benthic Rover en la cubierta del Western Flyer.
Imagina si un auto un ordenador, o un electrodoméstico que funcione con baterías podría funcionar de manera confiable sin mantenimiento durante todo un año de funcionamiento. También imagina que ese dispositivo se baja al océano en caída libre 4, 000 metros hasta el fondo marino, tierra erguida, y viajar por el lecho marino de forma autónoma mientras recopila datos científicos durante todo un año.
Benthic Rover de MBARI, un rastreador autónomo del fondo marino, logrado justamente eso, y recientemente rompió el récord mundial de mayor distancia recorrida y duración sostenida por cualquier rastreador del fondo marino. Para ser justo, el Rover no tenía mucha competencia porque es el único sin ataduras, oruga del fondo marino totalmente autónomo en existencia, y el récord mundial que rompió fue el suyo.
El Rover opera en la estación M, un área de llano, lodoso, fondo marino abisal 4, 000 metros (2,5 millas) de profundidad y aproximadamente 220 kilómetros (136 millas) de la costa de California. El ecólogo marino del MBARI Ken Smith y sus colegas han estado estudiando la Estación M desde 1989. Algunos de sus instrumentos miden el carbono orgánico particulado (POC) que se hunde en forma de nieve marina:trozos de detritus de fitoplancton y zooplancton, así como materia fecal, que se desplaza hacia el lecho marino. Los organismos en este reino abisal dependen de la nieve marina como su principal fuente de alimento. El Benthic Rover registra la cantidad de nieve marina que consume la comunidad del fondo marino.
La estación M está aproximadamente a 220 kilómetros (136 millas) de la costa de California.
Uno de los hallazgos más importantes de los últimos años de los despliegues del Rover involucró varios grandes pulsos de nieve marina que se hundieron rápidamente en el fondo marino. Estos pulsos pueden estar relacionados con vientos costeros más fuertes que impulsan la afluencia de nutrientes en las aguas costeras. Los nutrientes estimulan el crecimiento de fitoplancton y zooplancton, lo que aumenta la cantidad de nieve marina que llueve hasta el fondo marino.
El Rover detectó varios breves, eventos de dos a cuatro semanas en los que casi un año entero de detritos ricos en clorofila aterrizaron en el lecho marino. Estos eventos habrían pasado desapercibidos sin la presencia a largo plazo del Benthic Rover.
Al documentar tales eventos, el Rover ayudó a resolver una pieza importante del rompecabezas del ciclo del carbono de la Tierra, mostrando que un porcentaje mucho mayor de carbono de lo que se esperaba anteriormente puede hundirse rápidamente desde la superficie hacia aguas más profundas. Estos eventos periódicos ahora pueden tenerse en cuenta en los modelos de cambio climático global.
Una imagen del sistema de imágenes de fluorescencia del Benthic Rover. Las manchas de color claro son nieve marina rica en clorofila, que brilla bajo las luces especiales del Benthic Rover.
Cuando la nieve marina llega al fondo marino, algunos se comen y respiran como dióxido de carbono, mientras que otros son secuestrados (enterrados en sedimentos del lecho marino). La información sobre la cantidad de carbono que se respira y la cantidad que se captura es un dato importante para la ciencia del clima. Como escribió Smith en un artículo de 2013, "Un componente importante desconocido del ciclo global del carbono es la cantidad de carbono orgánico que llega a las profundidades del océano y su utilización final o secuestro a largo plazo en los sedimentos". El Benthic Rover está desentrañando este misterio midiendo la actividad de los organismos del lecho marino y tomando fotografías de la superficie del lecho marino.
Mientras está en tránsito, el Rover toma imágenes superpuestas a cada metro con una cámara de alta resolución para documentar los animales del fondo marino y los detritos. También lleva un sistema de imágenes de fluorescencia que detecta la longitud de onda de la luz emitida por la clorofila del fitoplancton que se hundió en las aguas superficiales.
Cada día más o menos el Rover viaja unos 10 metros a través del lecho marino y luego se detiene. Después de hacer una pausa para permitir que el lodo que se haya levantado se asiente, el Rover baja dos cámaras al fondo marino para medir cuánto oxígeno consumen los animales y los microbios en el lodo.
Una imagen del sistema de imágenes de fluorescencia del Rover que muestra el brillo fluorescente de la clorofila en el sedimento del lecho marino y en el intestino de un pepino de mar Scotoplanes (en la parte superior de la imagen).
En noviembre de 2016, el Rover se recuperó después de su funcionamiento récord, funcionando durante un año y dos días, y viajar una distancia de 1,6 kilómetros (aproximadamente una milla). El Rover ha estado operando de forma autónoma desde 2009 y ha ido aumentando constantemente la duración de su despliegue y la distancia recorrida antes de tener que subir a bordo de un buque de investigación para su mantenimiento.
Durante una ejecución de mantenimiento típica, el Rover regresa a la superficie del barco, donde MBARI eléctrico, mecánico, y los ingenieros de software realizan el mantenimiento de rutina y aplican actualizaciones, y los biólogos recuperan los datos científicos de los instrumentos del Rover. Como un equipo de boxes de carreras el equipo trabaja rápidamente, después de uno o dos días, el Rover se vuelve a bajar al lecho marino, donde (con un poco de suerte) operará por su cuenta durante un año más.
El éxito del Benthic Rover ejemplifica la colaboración de los científicos e ingenieros de MBARI, casi una docena de los cuales trabajaban en el Rover. El Rover continúa actualmente su misión en el fondo marino de la estación M, mientras Smith y sus compañeros investigadores están de vuelta en tierra analizando los datos que recopilaron durante el año pasado. Están aprendiendo cómo la vida en el lecho marino encuentra suficiente comida para sobrevivir. y cómo el clima cambiante de la Tierra está afectando y siendo afectado por la vida en las profundidades abisales del océano.
