Tänk om en bil, en dator, eller en batteridriven apparat skulle kunna fungera tillförlitligt utan underhåll under ett helt års drift. Föreställ dig också att enheten sänks ner i havet för att fritt falla 4, 000 meter till havsbotten, landa upprätt, och reser självständigt över havsbotten samtidigt som du samlar in vetenskaplig data under ett helt år.

MBARI:s Benthic Rover, en autonom havsbottenscrawler, åstadkommit just det, och slog nyligen världsrekordet för längsta tillryggalagda sträcka och varaktighet som någon havsbottenscrawler uthärdar. För att vara rättvis, Rover hade inte mycket konkurrens eftersom det är den enda obundna, existerar helt autonom havsbottenkrypare, och världsrekordet det slog var sitt eget.

Rover kör på Station M – ett område med platt, grumlig, abyssal havsbotten 4, 000 meter (2,5 miles) djupt och cirka 220 kilometer (136 miles) från Kaliforniens kustlinje. MBARI-marinekolog Ken Smith och hans kollegor har studerat Station M sedan 1989. Vissa av deras instrument mäter sjunkande partikelformigt organiskt kol (POC) i form av marin snö—bitar av växtplankton och djurplanktonskräp, såväl som fekalt material - som driver ner till havsbotten. Organismer i detta avgrundsrike är beroende av marin snö som sin primära källa till föda. Benthic Rover registrerar hur mycket av den marina snön som konsumeras av havsbottensamhället.

Ett av de mest betydelsefulla fynden från de senaste åren av Rovers utplaceringar involverade flera stora pulser av marin snö som snabbt sjönk till havsbotten. Dessa pulser kan vara relaterade till starkare vindar längs kusten som driver uppväxten av näringsämnen i kustvatten. Näringsämnena stimulerar tillväxten av växtplankton och djurplankton, vilket ökar mängden marin snö som regnar ner till havsbotten.

Rover upptäckte flera kort, två till fyra veckor långa händelser när nästan ett helt års klorofyllrik detritus landade på havsbotten. Dessa händelser skulle ha gått oupptäckt utan den långsiktiga närvaron av Benthic Rover.

När man dokumenterar sådana händelser, Rover hjälpte till att lösa en viktig del av jordens kolcykelpussel – som visar att en mycket större andel kol än tidigare förväntat kan sjunka snabbt från ytan till djupare vatten. Dessa periodiska händelser kan nu inkluderas i globala klimatförändringsmodeller.

När marin snö kommer på havsbotten, en del äts upp och andas ut som koldioxid medan en del är sekvestrerad (begravd i havsbottensediment). Information om hur mycket kol som andas ut och hur mycket som binds är viktiga data för klimatvetenskapen. Som Smith skrev i en tidning 2013, "En viktig okänd komponent i den globala kolcykeln är mängden organiskt kol som når djuphavet och dess slutliga utnyttjande eller långvariga lagring i sedimenten." Benthic Rover låser upp detta mysterium genom att mäta aktiviteten hos havsbottenorganismer och genom att ta bilder av havsbottens yta.

Under transitering, Rover tar överlappande bilder varje meter med en högupplöst kamera för att dokumentera havsbottendjur och skräp. Den har också ett fluorescensavbildningssystem som detekterar våglängden av ljus som avges av klorofyll från växtplankton som sjönk från ytvattnet.

Varje dag eller så, Rover färdas cirka 10 meter över havsbotten och stannar sedan. Efter att ha pausat för att tillåta eventuell lera som den kan ha rört upp sig, Rover sänker två kammare i havsbotten för att mäta hur mycket syre som förbrukas av djur och mikrober i leran.

I november 2016, Rover hämtades efter dess rekordkörning - fungerade i ett år och två dagar, och reser en sträcka på 1,6 kilometer (cirka en mil). Rover har opererats självständigt sedan 2009 och har stadigt ökat sin varaktighet för utplacering och tillryggalagd sträcka innan den behöver tas ombord på ett forskningsfartyg för underhåll.

Under en typisk underhållskörning, Rover förs tillbaka till fartyget, där MBARI elektriska, mekanisk, och mjukvaruingenjörer utför rutinunderhåll och tillämpar uppgraderingar, och biologer hämtar vetenskapliga data från Rovers instrument. Som ett tävlingsteam, teamet arbetar snabbt — efter bara en dag eller två, Rover sänks tillbaka till havsbotten, där den (med lite tur) kommer att fungera på egen hand i ytterligare ett år.

Framgången med Benthic Rover exemplifierar samarbetet mellan MBARIs forskare och ingenjörer, nästan ett dussin av dem arbetade på Rover. Rover fortsätter för närvarande sitt uppdrag på havsbotten vid Station M, medan Smith och hans forskarkollegor är tillbaka på land och analyserar data som de samlat in under det senaste året. De lär sig hur livet på havsbotten hittar tillräckligt med mat för att överleva, och hur jordens föränderliga klimat både påverkar och påverkas av livet i havets avgrundsdjup.