Zum ersten Mal für das CSIRO-Forschungsschiff (RV) Investigator wurde ein hochmoderner Roboterschwimmer aus dem Südpolarmeer geborgen, nachdem er drei Jahre lang tiefe Gewässer etwa 500 Kilometer südlich von Tasmanien erprobt hatte.
Argo-Schwimmer treiben in einer „Parktiefe“ von 1.000 Metern, sinken dann auf 2.000 Meter und steigen alle 10 Tage an die Oberfläche, wobei sie unterwegs Messungen durchführen. An der Oberfläche übermitteln sie die Daten per Satellit und steigen dann wieder ab.
Der BGC (für biogeochemische) Argo-Float Nr. 5906623 hat diesen Zyklus seit seiner Veröffentlichung durch RV Investigator am 12. Dezember 2020 290 Mal durchgeführt.
In fast drei Jahren kontinuierlichen Tauchens lieferte der Schwimmkörper wertvolle Daten zu Temperatur, Salzgehalt, Algenkonzentration, Schwebstoffen, Sauerstoff, Nährstoffen, für die Primärproduktion verfügbarem Licht und pH-Wert des Meerwassers.
Dies ist die erste Bergung eines BGC-Argo-Floats dieser Art im Südpolarmeer.
Dr. Christina Schallenberg, CSIRO-Wissenschaftlerin und Biogeochemical Argo-Leiterin beim Integrated Marine Observing System (IMOS), sagte, die Technologie sei von entscheidender Bedeutung, um aufzudecken, wie viel Kohlenstoff der Ozean speichert und wie sich dies in Zukunft ändern könnte.
„Zusätzlich zum vollständigen Satz biogeochemischer Sensoren verfügt dieser Schwimmkörper über einen Underwater Vision Profiler, bei dem es sich im Grunde um eine Kamera handelt, die Bilder von Partikeln in der Wassersäule aufnimmt“, sagte Dr. Schallenberg.
„Während der Schwimmkörper nur die Anzahl der Partikel übertragen kann, hätte er die eigentlichen Bilder speichern sollen. Nachdem wir den Schwimmkörper nun geborgen haben, erhalten wir Zugriff auf die Bilder.“
„Dadurch erfahren wir nicht nur, wie groß die Partikel sind, sondern auch, um was es sich handelt – Kotpellets, frisches Plankton, andere Abfälle –, was entscheidend ist, um zu wissen, wie das Absinken dieser Partikel Kohlenstoff von der Oberfläche in die Tiefsee transportiert.“
Obwohl der Schwimmkörper auf See schwer zu erkennen ist, da sich nur eine kleine Antenne über dem Wasser befindet, konnte das Schiff den Standort der Argo lokalisieren, indem es auf die Übertragung von GPS-Koordinaten alle 10 Minuten umstellte.
Jason Fazey von CSIRO von der Marine National Facility sagte, das Argo-Schwimmbergungsnetz sei entwickelt worden, um die Fähigkeit von RV Investigator zu verbessern, langfristige Meeresstudien zu unterstützen.
„Wir haben uns Systeme angesehen, die andere Forschungsorganisationen verwenden, und haben mit unserem Field Operations-Team zusammengearbeitet, um ein ähnliches System zu entwickeln, das für RV Investigator angepasst wurde“, sagte Fazey.
„Das Bergungsnetz ist praktisch ein Prototyp, den wir zum ersten Mal im Betrieb getestet haben, nachdem wir zuvor nur Versuche in der relativ geschützten Storm Bay vor Hobart durchgeführt hatten – wir wussten nicht, wie es sich im Wellengang des Südpolarmeeres verhalten würde.
„Die Bergungsaktion war ein kniffliger Tanz zwischen Wind und Strömungen, um das Schiff in Position zu manövrieren. Sobald sich der Schwimmkörper neben dem Schiff bewegte, war eine sorgfältige Koordination zwischen den Brückenoffizieren und der erfahrenen Decksmannschaft erforderlich, um das zwei Meter lange, 100-Kilogramm-Schwimmer mit kleinem Netz.
„Nach einem erfolgreichen Debüt nach einer großartigen Teamleistung haben wir nun einige Ideen, um das Design und die Funktionsweise des Bergungsgeräts zu verfeinern.“
Eine Reihe von Wissenschaftsbehörden in Hobart sind in das Leben dieses BGC-Argo-Floats verwickelt – es gehört dem Institute for Marine and Antarctic Science (IMAS); Es wurde im Rahmen einer Reise der Australian Antarctic Program Partnership im Jahr 2020 eingesetzt. Die Float-Vorbereitung und Datenbereitstellung wurde von CSIRO verwaltet.
Dr. Benoit Legresy, CSIRO-Ozeanograph und leitender Wissenschaftler der Forschungsreise, auf der das Schwimmkörper aufgenommen wurde, sagte, der Einsatz autonomer Geräte wie Roboterschwimmer und Segelflugzeuge bedeute auch, die Fähigkeit zu entwickeln, sie zu bergen.
„Dieser Rettungswagen ist der größte, den wir je eingesetzt haben, und das Bergungsnetz hat nach mehreren Versuchen gut funktioniert“, sagte Dr. Legresy.
„Als wir es abholten, hatte der Schwimmkörper noch genug Batterielebensdauer für weitere Tieftauchgänge, aber wenn wir ihn nicht vor dem Winter bekommen hätten, hätte er kein weiteres Jahr durchgehalten. Die darin enthaltenen umfangreichen Daten sind von unschätzbarem Wert.“
„Ich freue mich über diese Erholung, denn der breitere Einsatz autonomer Instrumente wie dieser Schwimmkörper bietet großes Potenzial für weitere bahnbrechende Wissenschaft aus dem Südpolarmeer.“