"Bel! Bel maar!" Ik denk luid in mijn hoofd. 'Is er iets gebeurd? Gaat het?'

Ik lijk misschien een bezorgde ouder die wacht op een tiener om zich te melden van een uitje zonder toezicht. Liever, Ik ben onderzoeksbioloog bij de Antarctic Ecosystem Research Division van de National Oceanic and Atmospheric Administration. Het is eind februari 2019, en ik wacht op een autonoom onderwaterzweefvliegtuig in Antarctica om naar de oppervlakte te komen en me via de satelliet te bellen, zodat ik het nieuwe duikinstructies kan geven. Het langste dat het zou moeten gaan zonder opduiken is acht uur, en het is nu negen.

Is hij onder een ijsberg blijven steken? Een onderzeese richel? Ik voel me zo hulpeloos; ik ben 9, 000 mijl verderop in San Diego en alles wat ik kan doen is op mijn vingernagels kauwen en denken, 'Nee. Dit kan niet gebeuren. We kunnen dit zweefvliegtuig niet zo dicht bij het einde kwijtraken.'

Ons onderzoeksteam is tweeënhalve maand bezig met een drie maanden durende missie net ten noorden van het Antarctisch Schiereiland. Dit is de eerste keer dat we zweefvliegtuigen zo ver van huis inzetten, en onze hoop op een succesvol veldseizoen - om nog maar te zwijgen van veel onderzoek - hangt af van het terugvinden van de twee zweefvliegtuigen die onze groep in december 2018 heeft ingezet. De zweefvliegtuigen zitten nu vol met oceanografische gegevens die ons zullen helpen wetenschappelijk advies te geven over hoe we het beste kunnen het Antarctische ecosysteem behouden, aangezien het gebied rond het schiereiland sneller opwarmt dan bijna elke andere regio op aarde, die nadelige gevolgen kunnen hebben voor de dieren die daar leven.

9 uren, 30 minuten:geen oproep

Al meer dan 30 jaar, de NOAA-groep waar ik deel van uitmaak, heeft onderzoeken uitgevoerd om te schatten hoeveel Antarctische krill, kleine garnaalachtige wezens die het diverse Antarctische voedselweb ondersteunen, leven rond het Antarctisch Schiereiland.

Krill voedt pinguïns en zeehonden die elke zomer in dit gebied broeden en walvissen en vissen die hier het hele jaar door eten, terwijl ook een belangrijke visserij wordt ondersteund. Je hebt misschien felrode voedingssupplementen gemaakt van krillolie prominent in de apotheek zien staan. Onze gegevens helpen bij het vaststellen van vangstlimieten voor de krillvisserij, ervoor zorgen dat er genoeg krill in de oceaan achterblijft om de populatie in stand te houden, nadat alle mensen en dieren hebben genomen wat ze nodig hebben om in hun levensonderhoud te voorzien. Zonder goede gegevens om beslissingen over visserijbeheer te ondersteunen, krillvisserij kan het voedselweb waar Antarctica zo bekend om staat ondermijnen, terwijl de vraag naar supplementen en andere krillproducten sterk stijgt.

10 uur:Geen oproep

Tot drie jaar geleden, mijn programma huurde elk jaar een onderzoeksschip voor een maand om rond het Antarctisch Schiereiland te varen en de biomassa van krill te schatten. Maar na 2016, stijgende scheepskosten elimineerden onze enquêtes. Om ons programma door te laten gaan, we moesten een creatieve manier vinden om onze gegevens op Antarctica te verzamelen zonder daadwerkelijk naar Antarctica te gaan.

Onze oplossing was om autonome onderwaterzwevers te gebruiken, die in slechts een paar uur kan worden ingezet door een klein team vanaf een schip op Antarctica, en herstelde maanden later. Zweefvliegtuigen kunnen duiken tot 3, 000 voet, leg duizenden kilometers af en volg opdrachten van overal ter wereld met een laptop en een internetverbinding. Hun batterijen gaan zes maanden mee, wat betekent dat ze veel meer data kunnen verzamelen voor veel minder geld dan een stel wetenschappers op een onderzoeksschip.

De zweefvliegtuigen lijken qua uiterlijk op torpedo's, maar bevatten drie enorme batterijen en een reeks wetenschappelijke sensoren die veel van dezelfde gegevens verzamelen die we gebruikten om van een schip te verzamelen. Hoewel de zweefvliegtuigen tijdens de inzet kleine hoeveelheden gegevens via satelliet kunnen verzenden, de meest waardevolle gegevens worden op het zweefvliegtuig opgeslagen. Als we een zweefvliegtuig verliezen, wat altijd een mogelijkheid is als je iets maandenlang onbeheerd in de oceaan laat rondzwerven, dan zijn we ook de gegevens kwijt.

We hadden onszelf in feite vervangen door drones. Maar zouden ze werken?

12 uur:Geen oproep

Voor het grootste deel van ons team, de overgang slechts een jaar geleden van jaarlijkse onderzoeksreizen naar de aquatische versies van C-3PO en R2-D2 was spannend. stiekem, Hoewel, Ik was doodsbang. Ik had mijn carrière als wetenschapper besteed aan het verzamelen van krillmonsters uit onderzoeksvaartuigen voor biochemische analyses van hun weefsels. Plotseling werd ik verdreven door oceanografische robots vol kabels, draden, printplaten en allerlei andere technologische snufjes.

Dit zijn niet wat je slimme robots zou noemen. Een beetje zoals menselijke peuters, ze hebben een zekere mate van zelfbewustzijn, maar zouden zichzelf vernietigen zonder semi-constante monitoring en instructies over hoe diep te duiken of waar te gaan. Toezicht van buitenaf is vooral belangrijk in de Zuidelijke Oceaan, die vol zeebergen is, ravijnen, sterke stromingen en het belangrijkste, ijsbergen.

Je kunt de oceaan niet zweefvliegen zoals je een huis babyproof kunt maken, dus ik moest alles vergeten wat ik wist over biochemie en zoveel mogelijk leren over het besturen van zweefvliegtuigen in 10 korte maanden.

13 uur:Geen oproep

Al die training en oefening voelden aan als 10 minuten tegen de tijd dat we eindelijk de zweefvliegtuigen inpakten en ze naar het zuidelijk halfrond stuurden voor hun eerste Antarctische implementaties. De commando's voor hoe diep te duiken en waar te gaan leken eenvoudig genoeg, maar de zweefvliegtuigen reageerden even onvoorspelbaar als de oceaan zelf.

Een bijna rampzalige oefeninzet in San Diego onthulde hoe langzaam ze manoeuvreren, vooral bij sterke stroming. Het besturen van hen voelde als proberen een op afstand bestuurbare semi-vrachtwagen door een kartbaan te rijden, wat onze vrees versterkte om deze dingen over de hele planeet door de oceaan te drijven, in een van de meest afgelegen en verraderlijke oceanen op aarde.

Let niet op de wind en de stroming en de ijsbergen. Wat deze inzet veel enger maakte, was dat als het vreselijk mis zou gaan, we hadden geen manier om de zweefvliegtuigen terug te krijgen. Het was alsof je een peuter afzette op de universiteit op een ander continent:wat als hij je nodig heeft en je hem niet kunt bereiken?

14 uur:Geen oproep

Bijna precies 10 maanden vanaf onze eerste dag van de zweefvliegtraining, we droegen de zweefvliegtuigen over de Drake Passage op een onderzoeksschip op weg naar het Antarctisch Schiereiland. De plaatsingen waren vlekkeloos, en de komende dagen ons vertrouwen begon te groeien. We kwamen er al snel achter dat ijsbergen vijand nummer één waren, en ze waren geduchte tegenstanders. Satellietbeelden van ijsbergen waren om de paar dagen beschikbaar, en we legden kaarten van geplande zweefvliegtuigsporen op die afbeeldingen, zodat we de zweefvliegtuigen rond elk ijs op hun weg konden sturen. Het probleem was, zelfs de nieuwste foto's die we ontvingen waren al een dag oud, en het ijs was al verschoven.

Kleinere ijsbergen waren meestal te vermijden, maar ongeveer drie weken na de implementatie, "Yacu" verscheen op het toneel. Geïnspireerd door een mythologische Zuid-Amerikaanse slang die alles op zijn weg eet, dat was de bijnaam die we gaven aan een 12,5 mijl brede ijsberg uit de Weddellzee die recht in het pad van een van de zweefvliegtuigen dreef. Yacu bleef rondhangen voor de rest van de inzet, om de paar dagen ontstaan ​​er kleinere (maar nog steeds enorme) ijsbergen die een constante en onvoorspelbare bedreiging vormden voor zweefvliegtuigen die al overgeleverd waren aan de stroming, getijden en wind.

Als een zweefvliegtuig vast komt te zitten onder een obstakel en merkt dat het te lang onder water heeft gestaan, het laat een noodgewicht vallen om zichzelf naar de oppervlakte te schieten voor een onmiddellijk herstel. Zodra een zweefvliegtuig zijn gewicht laat vallen, het kan niet meer duiken. Dus als het vastzit onder ijs, het blijft waarschijnlijk onder ijs vastzitten. En een manier om te weten of een zweefvliegtuig in de val zit, is door niet meer binnen te roepen, omdat het alleen verbinding kan maken met satellieten als het aan de oppervlakte is.

15 uur:Geen oproep

En dan…

Ding ding! Ding ding! Mijn laptop schreeuwt na 16 lange uren naar me:het zweefvliegtuig is aan de oppervlakte.

Het is inmiddels ruim 21.00 uur, maar elk lid van ons vijfkoppige team zit sinds het begin van de middag aan een computer gekluisterd, en we zuchten gezamenlijk van opluchting. We denken nu dat het zweefvliegtuig waarschijnlijk na de eerste acht uur is opgedoken, kon geen verbinding maken met de satelliet en hervatte duiken, wat af en toe kan gebeuren. De reden voor de kloof is onbelangrijk in vergelijking met onze opgetogenheid. Een paar weken later, we hebben beide zweefvliegtuigen op schema met succes hersteld en ons eerste autonome Antarctische veldseizoen voltooid.

Een belangrijke bevinding is dat we kunnen, in feite, een visserijbeoordeling op vaartuigen vervangen door een op zweefvliegtuigen gebaseerde beoordeling in minder dan een jaar. Met zweefvliegtuigen, we kunnen schattingen van krillbiomassa krijgen die vergelijkbaar zijn met die we van een schip zouden verwachten. Dat betekent dat we met zweefvliegtuigen cruciale data kunnen blijven leveren voor het beheer van de krillvisserij.

Dit is een grote prestatie voor ons en voor NOAA, en het heeft ook een verreikende belofte voor de toekomst van visserijonderzoek wereldwijd. De kosten van de wetenschap blijven stijgen, en autonome instrumenten bieden een betaalbare manier om kritieke gegevens te verzamelen voor een effectief beheer van oceaanbronnen en het behoud van kwetsbare mariene ecosystemen wereldwijd.

Onze zweefvliegtuigen zijn op een laatste manier net peuters:het is geavanceerde technologie, toch staan ​​ze nog in de kinderschoenen. Hun voortdurende bruikbaarheid om onze veranderende planeet in realtime te begrijpen, zal afhangen van nieuwe sensoren en instrumenten die nog moeten worden ontwikkeld. Wat we hebben bereikt, is slechts het topje van Yacu vergeleken met wat de toekomst van autonoom oceanografisch onderzoek in petto heeft.

Dit artikel is opnieuw gepubliceerd vanuit The Conversation onder een Creative Commons-licentie. Lees het originele artikel.