Ett team av havsrobotar som distribuerades i januari 2018 har, under det senaste året, varit de första självstyrda havsrobotarna som framgångsrikt färdades under ett inlandsis och återvände för att rapportera långtidsobservationer.

Utöver bara överlevnad, robotuppdraget – ett partnerskap mellan University of Washingtons College of the Environment, UW Applied Physics Laboratory, Lamont-Doherty Earth Observatory vid Columbia University, Korean Polar Research Institute och Paul G. Allen Family Foundation – har vågat sig 18 gånger under ishyllan, upprepade gånger nå mer än 40 kilometer (25 miles) in i håligheten, bland de längsta resorna hittills in i denna förrädiska miljö.

"Det här är första gången någon av de moderna, långlivade plattformar har gjort ihållande mätningar under en ishylla, sa Craig Lee, en UW professor i oceanografi och medlem av Applied Physics Laboratory. "Vi gjorde omfattande mätningar inuti kaviteten. Segelflygplan kunde navigera efter behag för att undersöka kavitetens inre, medan flöten red havsströmmar för att komma åt kavitetens inre.

"Det är ett stort steg framåt, "Tillade Lee." Det här är första gången vi har kunnat behålla en ihållande närvaro under ett helt år. "

Projektet som finansieras av Paul G. Allen Family Foundation syftar till att demonstrera tekniken och samla in mer data från undersidan av ishyllor som stöttar de mycket större inlandsisarna. Direkta observationer av hur varmare havsvatten interagerar med undersidan av ishyllor skulle förbättra modeller av inlandsdynamik i Antarktis och Grönland, som håller de största okända för den globala havsnivåhöjningen.

"Vissa inlandsisar slutar i stora ishyllor som flyter ut över havet, och de fungerar som en stöttepelare, " sa Lee. "Om ishyllorna kollapsar eller försvagas, på grund av oceanisk smältning, till exempel, inlandsisarna bakom dem kan accelerera mot havet, öka takten för havsnivåhöjningen."

"Det mesta av osäkerheten i globala havsnivåhöjningsprognoser i årtionden till århundraden är från inlandsisar, som skulle kunna bidra från 1 fot till så mycket som 6 fot år 2100, "sa Pierre Dutrieux, en forskningsprofessor i oceanografi vid Lamont-Doherty Earth Observatory. "En viktig drivkraft är interaktion med havsvärmen och dessa nya verktyg öppnar lockande perspektiv för att förbättra nuvarande förståelse."

Uppdraget startade i slutet av 2017 för att testa en ny metod för att samla in data under en ishylla, och den 24 januari, 2018, enheter släpptes från den koreanska isbrytaren R/V Araon. Denna vecka, två självnavigerande Seagliders nådde milstolpen på ett års kontinuerlig drift runt och under ishyllan.

Robotubåtar som drivs av British Antarctic Survey, känd som Autosub3 och Boaty McBoatface, framgångsrikt genomfört 24- till 48-timmarsresor under 2009, 2014 och 2018. Dessa uppdrag undersökte liknande avstånd in i kaviteten men provtogs under kortare perioder på grund av behovet av ett fartygsstöd.

Däremot, det USA-baserade teamets teknologi har mindre, lättare enheter som kan fungera på egen hand i mer än ett år utan något fartygsstöd. Gruppens experimentella teknik förtöjde först tre akustiska fyrar till havsbotten för att möjliggöra navigering under ishyllan. Den skickade sedan tre Seagliders, simrobotar utvecklade och byggda vid UW, att använda förprogrammerade navigationssystem för att resa under ishyllan för att samla in data.

Uppdraget distribuerade också fyra UW-utvecklade EM-APEX flytande instrument som driver med strömmarna på förvalda djup ovanför botten, eller under toppen av kaviteten, medan du med jämna mellanrum guppar upp och ner för att samla in mer data. Alla fyra av dessa drivinstrument färdades framgångsrikt djupt under ishyllan med de tyngre, saltare vatten nära havsbotten. Tre spolades ut med färskt smältvatten nära toppen av ishålan ungefär sex till åtta veckor senare. En flottör förblev under mycket längre, bara för att dyka upp igen 5 januari.

Under det gångna året har robotflottan har nått flera milstolpar:

• En Seaglider nådde ett maximalt avstånd på 50 kilometer (31 miles) från kanten under Dotson Ice Shelf i västra Antarktis;
• Seagliders gjorde totalt 18 resor in i håligheten, med den längsta resan på totalt 140 kilometer (87 miles) under hyllan;
• Seagliders gjorde också 30 undersökningar längs med ishyllan;
• Efter ett år, två av tre Seagliders rapporterar tillbaka;
• Under den nuvarande sommaren på södra halvklotet, en av Seagliders har gått tillbaka under ishyllan och har genomfört två ungefär 100-kilometer (62-mile) resor;
• En annan Seaglider kommer att börja sitt andra år av provtagning vid ishyllan;
• Tre drivande flottörer reste under Dotson Ice Shelf och tillbaka ut i början av 2018;
• Efter 11 månader under isen, den fjärde flottören rapporterades hem i mitten av januari 2019 nära det närliggande Crosson Ice Shelf.

Forskare analyserar nu uppgifterna för framtida publicering, för att bättre förstå hur havsvatten interagerar med ishyllorna och förbättra modeller för inlandsisens beteende.