Gedurende 18 dagen, een onderwaterrobot dook en kwam boven en dook en kwam weer boven - in totaal zo'n 402 keer - luisterend naar de diepten van de oceaan terwijl hij honderden kilometers langs het continentale plat voor de kust van Washington en Oregon reisde.

De torpedo-vormige robot, een zweefvliegtuig genoemd, het percussieve gebrul van het luchtkanon van een onderzoeksschip opgevangen, die weergalmde als een gedempte basdrum. Het luisterde naar wat klonk als het kolken van een wiebelende wasmachine, die de aanwezigheid van een schip in de buurt aangaf. De 120-pond robot ving zelfs de heerlijke, bariton gejammer van bultruggen.

Voor jaren, wetenschappers hebben gewerkt aan het ontrafelen van de mysteries van oceaangeluid. Geluid reist veel verder onder water dan in de lucht.

"Geluid is voor zeedieren wat licht is voor mensen op het land, " zei Joe Haxel, een assistent-professor aan de Oregon State University in studies over mariene hulpbronnen. Het is het medium waardoor deze wezens horen, zichzelf te lokaliseren en te communiceren.

Hoe lawaaierig is de zee eigenlijk? Maken mensen - met vrachtschepen en oceaanboringen en sonartesten - het luider?

"We weten zo weinig over het algehele geluid in de oceaan en hoe dat de dingen beïnvloedt - de beestjes die daar leven, " zei Chris Meinig, de directeur van engineering voor het Pacific Marine Environmental Laboratory van de National Oceanic and Atmospheric Administration in Seattle.

Een nieuw onderzoeksrapport, geschreven door zowel Haxel als Meinig en vorige maand gepubliceerd in het peer-reviewed wetenschappelijke tijdschrift PLOS EEN , beschrijft de reizen van het zweefvliegtuig en legt uit hoe deze technologie wetenschappers in staat stelt om naar de zee te luisteren en haar duistere diepten te verkennen.

"Dit is een nieuwe manier om metingen te doen die ons informeren over wat er daarbuiten gebeurt, ' zei Haxel.

De meeste oceaanglijders werken zonder propellers of enig ander voortstuwingssysteem.

In plaats daarvan, ze snijden door het water vanwege hun vleugels, welke hoek ten opzichte van het zoute water als de robot zijn drijfvermogen aanpast.

"We gebruiken de vleugels om de houding en de vliegroute aan te passen, ' zei Meinig.

Mechanische roeren zijn vaak uitgerust om de machine op koers te houden. Batterijen in de buisvormige machine kunnen bewegen en de ballast aanpassen.

Wanneer zweefvliegtuigen aan de oppervlakte komen, ze kunnen communiceren met satellieten, gegevens delen en instructies krijgen van hun handlers. Vervolgens, ze duiken terug naar een geprogrammeerde diepte, alvorens weer door het water te klimmen.

Wetenschappers gebruiken zweefvliegtuigen om oceaantemperaturen te meten, informatie over het zoutgehalte en talloze andere maatregelen.

Seagliders werden uitgevonden aan de Universiteit van Washington. Deze robots zoeken al zo'n 15 jaar in de oceaan naar aanwijzingen voor de mysteries van de wetenschap. zei Meinig. Maar de technologie blijft zich ontwikkelen.

Omdat zweefvliegtuigen geen propellers hebben, de stille machines verstoren normaal schichtige dieren zelden, zei Haxel.

"Ze zijn een beetje stiekem, " hij zei.

Hydrofoons, die in wezen onderwatermicrofoons zijn, hebben wetenschappers jarenlang in staat gesteld akoestische gegevens van zweefvliegtuigen te verzamelen.

Maar studies naar het omgevingsgeluid van de oceaan waren meestal gebaseerd op vaste ligplaatsen, die alleen op individuele locaties en diepten kunnen bemonsteren.

Zweefvliegtuigen met hydrofoons zijn nog niet eerder gebruikt voor uitgebreide geluidsmonitoring, grotendeels omdat de roeren van de voertuigen opnames vaak onderbreken. Haxel en andere wetenschappers slaagden erin om roergeluid uit hun audio te filteren met behulp van computeralgoritmen.

"Ik heb nog nooit iemand een omgevingsgeluidstudie met zweefvliegtuigen als deze zien doen, " zei Elizabeth Kusel, een senior wetenschapper bij JASCO Applied Sciences, die ongeveer tien jaar met zweefvliegtuigen heeft gewerkt en niet betrokken was bij dit onderzoek. "Hun werk is zeer waardevol."

Wetenschappers lanceerden het zweefvliegtuig op 20 juli, 2012, bij Grays Harbor. Het arriveerde 2 { weken later in de buurt van Brookings, Erts., zo'n 285 mijl verderop.

De robot reisde, gemiddeld, minder dan 1 mph. De mediane duikdiepte was meer dan 2, 050 voet onder het oppervlak van de oceaan.

Wetenschappers hebben tijdens zijn reis vastgelegd, het vastleggen van audio van ten minste 11 ontmoetingen met Pacifische witzijdige dolfijnen, drie borstels met bultruggen en verschillende andere wezens die wetenschappers niet konden identificeren.

De robot ving ook passerende schepen en het krachtige luchtkanon van een schip van de National Science Foundation dat seismisch onderzoek deed voor de kust.

"Het is eigenlijk een explosie, Haxel zei over de ontploffing van het luchtkanon. "Elke 20 of 30 seconden krijg je een groot gerommel in de waterkolom."

Olie- en gasmaatschappijen gebruiken ook seismische luchtkanonnen om mogelijke afzettingen te onderzoeken. Het gebruik ervan is controversieel omdat deze ontploffing dieren in de buurt kan schaden.

Soms, het onderzoeksluchtpistool was luid genoeg om te registreren "boven de gevoeligheidsdrempel die we konden meten, "Haxel zei, hoewel de wetenschappers een bijzonder gevoelige hydrofoon gebruikten.

Nog altijd, in het geheel, de wetenschappers ontdekten dat het oceaangeluid voor de kust vergelijkbaar was gebleven met metingen uit de jaren negentig vanaf vaste ligplaatsen.

Grote schepen hadden niet zo'n significante impact op het algemene geluidsniveau als Haxel had verwacht. De wetenschappers vergeleken trackinggegevens van schepen en vonden weinig correlatie tussen het algehele geluid en de aanwezigheid van schepen.

"Dat was een eye-opener voor mij. Ik dacht altijd dat schepen zo luid waren, " zei Haxel. Maar langs het continentaal plat, met een ongelijke zeebodem, een energieke, golvend oceaanoppervlak en unieke fysische eigenschappen in de waterkolom, geluid afkomstig van schepen leek te worden "gevangen" en hebben "beperkt bereik, " hij zei.

Deze resultaten kunnen niet worden geëxtrapoleerd naar andere locaties.

"Je geluidssnelheidsprofiel zal er heel anders uitzien in Puget Sound, ' zei Haxel.

Zweefvliegtuigen zijn gebruikt om het geluid van uitbarstende onderwatervulkanen in kaart te brengen, helpen met orkaanvoorspellingen van de National Oceanic and Atmospheric Administration en ook luisteren naar diepduikende baleinwalvissen.

Ze zijn door de mariene hittegolf gevlogen die de Stille Oceaan beroert, in de Beringzee bij Alaska en onder ijs op beide poolcontinenten, zei Meinig.

"Er zijn waarschijnlijk meer eenvoudige robots in de oceaan dan waar dan ook, " zei Meinig. En met zweefvliegtuigen, "We doen steeds meer en uitdagende dingen."

Elke vlucht, deze robots reiken wat verder in het onbekende.

©2019 The Seattle Times
Gedistribueerd door Tribune Content Agency, LLC.