Meeresbodenroboter bricht Weltrekord beim Sammeln von Klimadaten

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Ein Roboter, der über den abgrundtiefen Meeresboden kriecht und Daten über Fäkalien und andere Teile des "Meeresschnees" sammelt, hat gerade den Weltrekord für den längsten Aufenthalt am Meeresboden mit 367 Tagen und die längste zurückgelegte Strecke (etwa 1 Meile oder 1,6 Kilometer) gebrochen seine Art.

Um fair zu sein, der Roboter ist der einzige seiner Art, und der Rekord, den er gebrochen hat, war sein eigener.

Der Benthic Rover, ein Projekt des Monterey Bay Aquarium Research Institute (MBARI), ist ein ungebundener, autonomer Meeresboden-Crawler. Es wird in einem Gebiet eingesetzt, das als Station M bekannt ist, 220 Kilometer von der kalifornischen Küste entfernt und 4.000 Meter unter der Oberfläche. Der Bot hat die Aufgabe, den Verbrauch von Meeresschnee durch die Meeresbodengemeinschaft zu messen - organisches Material aus Tierkot, Zooplankton (winzigen Meerestieren) und Phytoplankton, das aus den oberen Wasserschichten in den tiefen Ozean fällt.

Ein Team von MBARI-Forschern untersucht seit 1989 Station M, und der Benthic Rover hat ihnen geholfen, klarer zu erkennen, wie sich das Ökosystem des Meeresbodens auf den Klimawandel auswirkt und von ihm beeinflusst wird.

"Eine wichtige unbekannte Komponente des globalen Kohlenstoffkreislaufs ist die Menge an organischem Kohlenstoff, die in die Tiefsee gelangt, und deren endgültige Nutzung oder langfristige Sequestrierung in den Sedimenten", schrieb Ken Smith, leitender Wissenschaftler von MBARI, in einem Artikel aus dem Jahr 2013 zum Thema.

Wenn Meeresschnee auf den Meeresboden fällt, werden einige von tief lebenden Organismen gefressen, die ihn als Kohlendioxid einatmen, und einige sind im Sediment des Meeresbodens vergraben. Daten darüber, wie viel Kohlenstoff eingeatmet und gebunden wird, sind für die Klimawissenschaft wichtig, da das Gas ein Treibhausgas ist, das bei Freisetzung die Erwärmung der Atmosphäre verstärkt.

Das Fluoreszenzbildgebungssystem des Benthic Rover hebt chlorophyllreichen Meeresschnee hervor, der unter den speziellen Lichtern des Rovers leuchtet. (Bildnachweis: Mit freundlicher Genehmigung von MBARI)

Beim Einsatz entlang des Meeresbodens nimmt der autonome Rover mit einer hochauflösenden Kamera jeden Meter überlappende Bilder auf. Es hat auch ein Fluoreszenz-Bildgebungssystem, das das Pigment Chlorophyll aus Phytoplankton im Meeresschnee nachweist, der aus den Oberflächengewässern gesunken ist. Jeden Tag senkt der Benthic Rover zwei Kammern in den Meeresboden, um zu messen, wie viel Sauerstoff von Organismen im Schlamm verbraucht wird. Dies zeigt, wie organischer Kohlenstoff verwendet wird.

Ein wichtiger Befund aus den Einsätzen des Rovers in den letzten Jahren war die Entdeckung mehrerer großer Meeresschneeimpulse, die schnell auf den Meeresboden sanken. Mehrere dieser kurzen Impulse, die zwei bis vier Wochen dauerten, würden fast ein ganzes Jahr lang nährstoffreiche Trümmer auf den Meeresboden werfen. Die Impulse könnten mit stärkeren Winden entlang der Küste zusammenhängen, die den Nährstoffaufschwung in Küstengewässern fördern.

Laut MBARI wären die Pulsereignisse ohne die langfristige Präsenz des Benthic Rover in Station M unentdeckt geblieben.

"Bei der Dokumentation solcher Ereignisse hat der Rover dazu beigetragen, ein wichtiges Teil des Kohlenstoffkreislauf-Puzzles der Erde zu lösen. Dies zeigt, dass ein viel größerer Prozentsatz an Kohlenstoff als bisher erwartet schnell von der Oberfläche in tieferes Wasser sinken kann", so eine MBARI-Erklärung. "Diese periodischen Ereignisse können jetzt in globale Modelle des Klimawandels einbezogen werden."

Nach der Bergung des Rovers zur Wartung im November 2016 setzte MBARI den Benthic Rover wieder am Meeresboden in Station M ein. Das Forschungsinstitut geht davon aus, dass der Rover noch etwa ein Jahr in Betrieb sein wird, bevor eine weitere Wartung durchgeführt wird.

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