I slutet av juni anslöt sig forskare från MBARI till ingenjörer från Woods Hole Oceanographic Institution (WHOI) för att testa en ny ras av undervattensrobotar utformade för att öppna upp nya vägar för forskning i mesopelagiken, även känd som havets skymningszon. Detta fordon, Mesobot, har sitt ursprung vid WHOI och utvecklades under de senaste två åren med kritisk input från forskare och ingenjörer vid MBARI, Stanford University, och University of Texas Rio Grande Valley. Mesobot är speciellt utformad för att spåra och studera simmande och drivande djur så mycket som 1, 000 meter (3, 300 fot) under ytan i upp till 24 timmar i sträck.

Mesobot kommer att utöka och förstärka tidigare mittvattenarbete av MBARI och andra institutioner. I årtionden, MBARI-forskare ledda av Bruce Robison och Steve Haddock och andra har använt fjärrstyrda fordon (ROV) för att studera sådana mellanvattendjur. Även om det sällan ses, dessa varelser hjälper till att stödja större fiske som tonfisk och svärdfisk, ge mat åt andra stora djur som hajar och valar, och hjälpa till att reglera jordens klimat genom att flytta kol från ytan till djupa vatten.

Projektet finansieras av National Science Foundation, WHOI, MBARI, och Audacious-projektet på TED.

Teamet med flera institutioner designade Mesobot för att vara mindre störande för djuphavsdjur än de flesta ROV, utrusta den med 4K-kameror med svagt ljus, röda lampor som är mindre synliga för djur i mesopelagiken, och stora, långsamt vridande propellrar som minimerar störningar i vattnet. Banbrytande datorprogramvara gör det också möjligt för fordonet att spåra djur eller föremål under vattnet i upp till 24 timmar i taget när de rör sig genom sin dagliga vertikala migration.

Mesobot är en hybrid mellan en ROV, som drivs och styrs med hjälp av en tjuder fäst vid ett ytfartyg, och ett autonomt undervattensfordon (AUV), som är programmerad vid ytan och fungerar utan mänsklig inblandning under vattnet.

I början av varje dyk, Operatörer styr Mesobot från ytan som en ROV, med en tunn fiberoptisk tjuder. Forskarna släpper sedan tjudet och rullar tillbaka det på skeppet, medan roboten fortsätter på egen hand som en AUV.

MBARI-personal har varit involverad i flera aspekter av projektet. Chefsingenjör Kakani Katija, Senior forskare Bruce Robison, och maskiningenjör Brett Hobson var involverade i den konceptuella designen av fordonet. Fordonets huvuddatorsystem är baserat på en design utvecklad för MBARI:s långdistans AUV. Djurspårningssystemet designas av mjukvaruingenjören Mike Risi, tillsammans med Katija och MBARI Adjunct och Stanford University professor Steve Rock, baserat på ett system som redan har testats på flera MBARI ROV.

Under det senaste fältprogrammet, teamets ingenjörer satte ihop Mesobot och testade den i MBARI:s enorma saltvattentesttank inomhus. Efter att ha bekräftat att fordonet fungerade korrekt, de tog det ut till havet på MBARI:s forskningsfartyg Rachel Carson för tre dagars fälttester i öppet vatten i Monterey Bay.

Under fälttesterna, Mesobot gjorde fem dyk, var och en flera hundra meter under ytan. Dessa tester hjälpte konstruktörerna att testa fordonssystem under verkliga förhållanden och förfina sina metoder för att sjösätta fordonet från sidan av ett rullande fartyg. Att hantera det tunna tjudet gav en speciell, men förväntat, utmaning. "Sviten av vetenskaplig instrumentering ombord på Rachel Carson och den sakkunniga fartygshanteringen och däcksarbetet var avgörande för vår framgång, " sa Mesobots designer och ledande ingenjör Dana Yoerger.

För att hjälpa till att hålla ett öga på fordonet och dess förankring, laget använde MBARIs "SmartClump, " en viktad bunt av sensorer och kameror fästa på en tjuder. Detta ger piloter och forskare ett perspektiv över huvudet som gör undervattensoperationer säkrare och effektivare.

Så småningom hoppas forskarna att använda Mesobot för att utföra dagslånga studier av enskilda djur eller grupper av djur när de deltar i "daglig vertikal migration" - den största djurmigrationen på jorden. Många marina djur (inklusive känsliga, gelé med mjuk kropp) migrerar hundratals meter mot havsytan i skymningen och går sedan ner i djupet i gryningen. Detta fenomen är fortfarande dåligt förstådd. Forskarna hoppas att Mesobot kommer att kunna följa enskilda djur under deras migration för att lära sig mer om hur och varför de genomgår denna ansträngande dagliga resa.