Det gula högteknologiska autonoma undervattensfordonet (AUV), kärleksfullt känd som Boaty McBoatface, har framgångsrikt återvänt från en ambitiös vetenskapsexpedition djupt under en halv kilometer is.

Det är första gången som Boaty har placerats ut under en ishylla, markerar en betydande milstolpe för att bevisa fordonets förmåga, och demonstrerar det viktiga bidrag som AUV:er gör för att hjälpa forskare att förstå vad som händer i fientliga och annars otillgängliga delar av havet.

I detta fall, AUV hade två uppsättningar CTD (konduktivitet, Temperatur och djup) sensorer för att mäta salthalten och temperaturen på vattnet under Filchner-Ronne ishylla i Antarktis. Täcker ett område på cirka 450, 000 kvadratkilometer, den rymmer en större volym is än någon annan flytande glaciärstunga.

Klimatforskare är särskilt intresserade av om mer glacial is för närvarande transporteras i havet, eftersom denna process är relaterad till stigande havsnivåer. Dessutom, så kallade "djupt vatten" bildas nära ishyllan, som är en viktig drivkraft för den globala havscirkulationen och därför påverkar klimatsystemet överallt på planeten.

Boaty var också utrustad med en mikrostrukturprob för att mäta havsturbulens, en sensor för att mäta mängden växtplankton i vattnet (genom att mäta fluorescensen i deras klorofyll) och en sensor för att detektera vattnets grumlighet. Det tillbringade totalt 51 timmar under isen i Antarktis, färdas 108 km och når vattendjup på 944m.

Steve McPhail, Chef för AUV Development på National Oceanographic Center, sade:"Att vänta på att AUV ska återvända är - minst sagt - spännande, och som ett resultat blev jag mycket lättad varje gång AUV dök upp, i tid, och på rätt plats, omkring 900 m nedanför fartyget. Även då var våra problem inte över. Med havets yta frusen, vi behövde RV Polarstern hjälp att skapa ett ishål genom vilket vi noggrant navigerade AUV.

"Jag är glad över framgången med detta uppdrag. För de involverade ingenjörerna, detta var en mycket utmanande distribution som inte var utan risk. Vi visste att miljön var hård, med -20 Celsius lufttemperaturer och havstemperaturer mycket nära havsvattnets fryspunkt. Under ishyllorna finns betydande tidvattenströmmar och de höga sydliga breddgraderna utgör svårigheter för AUV:s undervattensnavigering. Väl i ishyllans kavitet hade vi varken detaljerad information om tjockleken på isen, inte heller vattendjupet. Vi hade ingen kommunikation med AUV under 90% av tiden i vattnet. "

Prof Adrian Jenkins från British Antarctic Survey ledde undersökningen. Han sa:

"Att förstå det bidrag som polarisar gör till den globala havsnivåhöjningen erkänns internationellt som angeläget. Uppgifterna från detta uppdrag är kritiska för att bedöma den framtida stabiliteten i Antarktis Filchner Ice Shelf, och detta uppdrag har gjort det möjligt för oss att ta ett litet steg mot vårt mål att producera trovärdiga havsnivåprognoser under de kommande 50 åren. "

Boaty distribuerades från januari till februari 2018 i södra Weddellhavet från det tyska forskningsfartyget RV Polarstern som en del av projektet Filchner Ice Shelf System (FISS) - ett samarbete med ledande brittiska forskningsinstitutioner, inklusive British Antarctic Survey (BAS), National Oceanography Center (NOC), Möt Office Hadley Center, University College London, University of Exeter och Oxford University, och internationella partners inklusive Alfred Wegener Institute (AWI), Tyskland, och University of Bergen (UiB), Norge. AUV spelar en kritisk roll i projektet som syftar till att undersöka och beskriva det nuvarande tillståndet i det komplexa atmosfär-is-havssystemet.