Een NEMO vlotter, dat deel uitmaakt van het Argo-programma, zit bovenop de wateren van de Noordelijke IJszee na te zijn ingezet vanuit de Duitse ijsbreker Polarstern. Argo-programma

De oceaan is enorm. Het beslaat meer dan 70 procent van het aardoppervlak. Alleen al de Stille Oceaan bedekt 60 miljoen vierkante mijl (155 miljoen vierkante kilometer) van de planeet. Dit water reguleert onze klimaat- en weerpatronen door warmte van de evenaar naar de polen te leiden, produceert meer dan de helft van 's werelds zuurstof, en absorbeert 50 keer meer koolstofdioxide dan onze atmosfeer.

De geheimen die de oceaan bevat, kunnen ons veel vertellen over de toestand van de planeet. Maar, het verkrijgen van die informatie kan een uitdaging zijn voor zowel mensen als wetenschappelijke instrumenten, vooral in verraderlijke gebieden met rotsachtige zeeën, razende stormen, dik ijs en diep verpletterend water.

Dat is waar een vloot van robotica, zelfonderduikende drijvers komen binnen. Ze maken deel uit van een internationaal programma genaamd Argo, en deze mini-observatoria bieden onderzoekers uitgebreide, bijna realtime gegevens over de fysieke toestand van de oceaan. Die gegevens omvatten temperatuur- en zoutgehaltepatronen die onderzoekers helpen de opwarming van de aarde en de stijgende zeespiegel nauwkeuriger te meten, het verbeteren van weersvoorspellingen en klimaatvoorspellingen, en de intensiteit van orkanen beter te meten.

Hoe werkt Argo?

Argo is een internationale samenwerking waarbij bijna 4, 000 cilindervormig, vrij zwevende drijvers verspreid over de oceaan. De drijvers worden ongeveer elke 186 mijl (300 kilometer) uit elkaar geplaatst - op elke 3 graden breedtegraad en 3 graden lengtegraad. De standaard drijvers meten de temperatuur en het zoutgehalte in de bovenste 6, 561 voet (2, 000 meter) van de oceaan, zegt Gregory C. Johnson, doctoraat, een oceanograaf bij het Pacific Marine Environmental Laboratory van de National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) in Seattle, Washington.

"Onze berichtgeving is eigenlijk revolutionair, ', zegt Johnson. Hij is al bij Argo betrokken sinds het programma in 2000 begon, en heeft Argo-gegevens gebruikt in zijn eigen gepubliceerde onderzoek. "Om bijna 4 te hebben, 000 core Argo floats die er nu zijn, geeft ons zoveel meer gegevens dan we in voorgaande decennia hebben gehad."

Argo is een belangrijk onderdeel van het Global Ocean Observing System (GOOS) en het Global Climate Observing System (GCOS), die gegevens leveren voor oceaan- en atmosferische diensten en hoogwaardige gegevens voor klimaatonderzoek, respectievelijk.

Daten, 26 landen hebben Argo-drijvers ingezet en blijven de gegevens ervan verwerken. Verschillende andere landen dragen bij aan logistieke ondersteuning en toegang tot schepen. Elk land verkrijgt zijn eigen financiering om praalwagens te kopen, die op ongeveer $ 20 rinkelen, 000 elk.

Een ander opmerkelijk aspect van Argo is dat de gegevens gratis zijn en beschikbaar zijn voor iedereen ter wereld die er gebruik van wil maken. Het is opgeslagen op twee wereldwijde dataservers, een in Frankrijk en de andere in de Verenigde Staten. Om toegang te krijgen tot de informatie, kunt u terecht op de pagina "Argo-gegevensbronnen".

Voordat een Argo-dobber wordt gelanceerd vanaf een bewegend schip, het wordt in een plaatsingsdoos gestoken om het te beschermen tegen stoten met het water wanneer het wordt losgelaten. Elk deel van de doos is biologisch afbreekbaar. Argo-programma

Wat doen Argo-dobbers?

Er zijn verschillende soorten Argo drijvers, en elk kan worden geprogrammeerd om verschillende missies uit te voeren. De missie van de standaard Argo float draait op een 10-daagse cyclus:

• Dag 1 :Er wordt een vlotter ingezet, meestal vanaf een schip, in de oceaan op een vooraf bepaald punt. Het brengt de eerste zes uur door met een verticale afdaling van ongeveer 0,62 mijl (1, 000 meter) de zee in.
• Dagen 1-9 :Zodra de vlotter 1 bereikt, 000 meter diep, het drijft negen dagen met de stroom mee.
• Dag 10 :Op de laatste dag van de cyclus, de vlotter zakt nog eens 1, 000 meter de oceaan in, tot ongeveer 1,2 mijl (2, 000 meter) onder het oppervlak. Dan gaat de vlotter terug naar boven, een proces dat ongeveer zes tot twaalf uur duurt, waarbij het een temperatuur- en zoutgehalteprofiel verzamelt.

Zodra de vlotter het oppervlak breekt, het besteedt de volgende 15 minuten tot een uur aan het verzenden van de gegevens van een antenne op de bovenkant van de vlotter naar een satelliet voordat het weer afdaalt en de 10-daagse cyclus herhaalt.

Sinds 2000, Argo heeft bijna 2 miljoen diepzeeprofielen verzameld, het verstrekken van een volledig, bijna-realtime beeld van de oceaan.

De meeste Argo-dobbers volgen deze 10-daagse cyclus, rapportage van nieuwe gegevens op de tiende dag vanaf het wateroppervlak. Argo-programma

Wat zit er in een Argo Float?

Standaard Argo drijvers bevatten de volgende materialen:

• geleidbaarheid, temperatuur, dieptesensor (CTD) die de fysieke eigenschappen van het oceaanwater bepaalt
• externe blaas die het drijfvermogen van de drijver regelt
• intern reservoir dat olie opslaat wanneer het de externe blaas niet opblaast
• hydraulische pomp die olie verplaatst tussen het interne reservoir en de externe blaas
• antenne aan de bovenkant waarmee de vlotter gegevens naar een satelliet kan verzenden
• lithium batterijen

Er zijn een paar verschillende soorten Argo drijvers. Standaard Argo-dobbers zijn ontworpen om tot 1,2 mijl (2, 000 meter). Technologische vooruitgang in de twee decennia sinds het begin van het Argo-programma hebben geleid tot de creatie van meer gespecialiseerde drijvers.

• Deep Argo Mission-drijvers zijn speciaal ontworpen om naar de oceaanbodem te gaan - tot 3,72 mijl (6, 000 meter) diep. Om die diepten te bereiken, de drijvers moeten bestand zijn tegen wat het Argo-team beschrijft als "druk vergelijkbaar met het gewicht van twee minibusjes geconcentreerd op een enkele postzegel." Deze drijvers stellen onderzoekers in staat om oceaanveranderingen beter te begrijpen, zoals het verhogen van de warmte-inhoud in de diepe oceaan.
• BioGeoChemical Argo (BGC-Argo) Pilot Floats zijn uitgerust met biogeochemische sensoren die zes extra parameters meten, inclusief pH, zuurstof, nitraat, chlorofyl, zwevende deeltjes en neerwaartse straling. Dit helpt onderzoekers de oceaanbronnen beter te begrijpen en te beheren.

Het inzetten van drijvers in ijszones was een uitdaging, omdat zee-ijs voorkomt dat drijvers hun antenne naar de oppervlakte duwen waar ze gegevens kunnen verzenden. Om dit probleem aan te pakken, wetenschappers en ingenieurs hebben verbeterde missie-algoritmen ontworpen voor drijvers die worden ingezet op plaatsen die worden beïnvloed door seizoensgebonden ijs, zoals die op de Noordpool en Antarctica. Met dit nieuwe algoritme kunnen ze botsingen met ijs vermijden en de gegevens opslaan totdat de drijvers open water aan het oppervlak van de oceaan detecteren.

Leden van Team Foncia bereiden zich voor op de lancering van een Argo-dobber in de Noordelijke IJszee. Argo-programma

Hoe worden Argo-gegevens gebruikt?

De profielgegevens die door Argo floats worden verzameld, hebben verschillende toepassingen. Ze kunnen worden gebruikt om studenten van kleuterschool tot universitair niveau voor te lichten over de temperatuur van de oceaan of om grafieken te lezen en oceaangegevens en klimaatveranderingskwesties te analyseren.

Vanuit operationeel oogpunt is de gegevens worden gebruikt door weer- en klimaatcentra over de hele wereld om de voorspellingen van El Niño-gebeurtenissen en klimaatkenmerken zoals orkanen, tsunami's en opwarming van de aarde.

Op onderzoeksniveau is Argo biedt oceanografen en klimaatwetenschappers de meest uitgebreide ondergrondse oceaangegevens die beschikbaar zijn. Meer dan 200 onderzoekspapers die elk jaar worden gepubliceerd, maken gebruik van Argo-gegevens die een breed scala aan gegevens bestrijken, waaronder watermassa-eigenschappen, lucht-zee interactie, oceaancirculatie, oceaandynamiek en variabiliteit van seizoen tot decennium.

Voor Johnson, Argo-gegevens waren een "zeer solide indicator dat het energiebudget van de aarde uit balans is." Hij analyseerde onlangs gegevens die in de periode 2014-2018 zijn verzameld door speciale diepwater Argo-dobbers om de bijna-bodemwateren van de Zuidwestelijke Stille Oceaan te bestuderen. Uit die analyse bleek dat niet alleen het water in de diepe oceaan opwarmde, de snelheid waarmee het opwarmde nam toe.

"Hoeveel de oceaan opwarmt, is behoorlijk belangrijk om te begrijpen hoeveel het klimaat in de toekomst zal opwarmen, voor een gegeven verandering in de broeikasgasconcentraties, "zegt hij. "Dus, het meten van de opwarming van de oceaan is belangrijk om klimaatmodellen te valideren en te beoordelen. Het is een sleutelnummer, eigenlijk, in het klimaatsysteem van de aarde."

Een kaart uit 2018 laat zien hoeveel Argo-dobbers er over de planeet zijn verdeeld. Argo-programma

Wat is de milieu-impact van Argo?

Argo drijvers zijn extreem stil en energiezuinig, Johnson legt uit. "De hele reeks van bijna 4, 000 drijvers werkt op minder dan 100 watt, of ongeveer net zoveel vermogen als een plafondventilator, " hij zegt.

Afhankelijk van hun missie blijven de praalwagens ongeveer vier tot vijf jaar werken. Dobbers met zwaardere taken hebben de neiging om eerder dood te gaan, terwijl sommige standaard drijvers 10 jaar of langer meegaan. Op tijd, meestal als hun batterijen leeg raken, alle drijvers gaan dood. Wanneer ze dat doen, ze zijn ontworpen om het milieu zo min mogelijk te belasten.

Als een vlotter sterft, het drijft rond in de diepe oceaan totdat het begint te corroderen, waardoor water in de vlotter kan lekken, waardoor deze op de zeebodem valt. Overuren, de aluminium romp degradeert langzaam tot onschadelijke oxiden die zich verspreiden in de stromingen van de oceaan. De resterende kunststoffen en metaal zijn minimaal en vergaan langzaam na verloop van tijd.

Dat is nu interessant

Het Argo-programma ontleent zijn naam aan de Griekse mythologie. specifiek, van Argo, het schip waarmee Jason en de Argonauten van Iolcos naar Colchis zeilden om het Gulden Vlies van de gevleugelde ram te halen, Chrysomallos die een symbool was van autoriteit en koningschap.