Di lepas pantai utara Maui, sepasang kapal selam berbentuk torpedo sedang melakukan tarian rumit di dalam kolom air yang berputar. Saat eddie berputar berlawanan arah jarum jam, menarik sedimen dan nutrisi dari dalam, salah satu kendaraan otonom bawah air jarak jauh ini mengapung dengan sabar, mengumpulkan sampel kehidupan mikroba di dalam kolom, sementara yang lain mendorong dirinya sendiri di pangkuan, menguji salinitas dan suhu dari air. Di atas kapal terdekat, ahli kelautan dari Universitas Hawaii mengawasi dan, bila perlu, melakukan penyesuaian lintasan kendaraan.
Proyek ini merupakan kolaborasi antara Universitas Hawaii di Manoa, Schmidt Ocean Institute, dan Monterey Bay Aquarium Research Institute (MBARI) untuk mengambil sampel air, mengurutkan genom kehidupan mikroskopis di dalamnya, dan menggunakan data itu untuk lebih memahami lapisan vertikal air di dalam pusaran ini dan bagaimana kehidupan di dalamnya berdampak pada produktivitas lautan, termasuk rantai makanan, dan produksi dan penyimpanan karbon. Mikroba, termasuk fitoplankton fotosintesis, dapat menyerap karbon dioksida dan menariknya jauh ke laut, tetapi juga dapat menghasilkan gas rumah kaca lainnya.
“Ini bukan pemain bit. Mikroba di siklus elemen kontrol laut dan membentuk dasar untuk rantai makanan. Secara umum, mereka sangat penting di lautan, ”kata Ed DeLong, seorang profesor ilmu kelautan di Universitas Hawaii. “Interaksi fisik-biologis semacam ini, pusaran-pusaran inilah, yang dapat meningkatkan nutrisi dan menyebabkan mekar fitoplankton, yang kami coba pahami. Pusaran-pusaran ini mungkin dapat memiliki pengaruh besar pada seberapa produktif samudera itu, berapa banyak kehidupan tanaman di sana, seberapa baik hutan tumbuh. Itu sangat sulit untuk dipelajari dan tidak dipahami dengan baik. ”
DeLong, bersama dengan profesor Universitas Hawaii Dave Karl, adalah peneliti utama pada perjalanan pertama kendaraan bawah air otonom jarak jauh. Meskipun DeLong telah lama mempelajari komunitas mikroba di lautan, waktu dan biaya yang diperlukan untuk mengirimkan sebuah kapal untuk mengambil sampel telah membatasi jumlah informasi yang dapat ia kumpulkan. Dengan dana dari Yayasan Simons, ia dan Karl bekerja dengan MBARI untuk merancang kendaraan, yang menyelesaikan misi dua minggu pertama mereka pada 24 Maret, dan baru saja pergi selama dua minggu. Mereka akan tetap dekat atau di eddie, yang saat ini berputar berlawanan arah seratus mil utara Maui. Sementara menggunakan perjalanan sebagai latihan lari untuk kendaraan, para peneliti bertujuan untuk mendapatkan serangkaian foto empat dimensi air dan mikroba untuk menunjukkan bagaimana komunitas dan tindakan mereka berubah dari waktu ke waktu.
Kendaraan menyelesaikan misi dua minggu pertama mereka dan baru saja pergi selama dua minggu. (Thom Hoffman, Schmidt Ocean Institute) Dengan panjang hingga 10 kaki dan diameter 12 inci, robot terlihat cukup seperti torpedo yang diberi label "BUKAN SENJATA." (Tim membuat tiga, tetapi hanya dua yang telah dikerahkan.) Sebuah penyangga tunggal, ditenagai oleh lithium baterai ion, akan mendorong mereka hingga 600 mil dengan biaya tambahan. Koneksi satelit membantu mengontrol manuver, dan paket data yang lebih besar ditransmisikan ketika kendaraan berada dalam jangkauan Wi-Fi atau data seluler. Bertempat di dalam adalah versi lebih kecil dari pengolah sampel lingkungan (ESP) yang tersedia secara komersial yang dibangun oleh para insinyur di MBARI.
Jim Birch, yang mengelola program ESP di MBARI, juga membantu merancang dan membangun kendaraan bawah air. Itu melibatkan meminimalkan drag dan konsumsi energi, serta menerapkan baterai geser (untuk menggerakkan massa maju / mundur dan memiringkan hidung ke bawah atau ke atas) dan kandung kemih eksternal, diperluas dengan minyak, untuk mengubah daya apung. Perangkat dapat dikerahkan dengan cepat, untuk melacak pusaran yang terlihat dari satelit, dan dapat melakukan perjalanan dengan tenang di bawah badai. Pilihan untuk daya apung netral membuat mereka sangat cocok untuk mengapung di pusaran air, tetapi itu bukan satu-satunya situasi yang bisa berguna. Mereka menawarkan alternatif yang lebih aktif untuk perangkat seluler yang lebih sedikit, seperti Argos mengambang 4.000 pelampung yang dioperasikan oleh University of California, San Diego, yang tenggelam dan naik di bidang vertikal. Glider gelombang dan drone layar berlayar ke permukaan, tetapi tidak bisa memeriksa lapisan laut yang lebih dalam. Woods Hole Oceanographic Institution mengoperasikan beberapa kendaraan otonom, termasuk beberapa yang menyelam sangat dalam dan beberapa yang bergerak tanpa tenaga, bergantung pada arus dan kandung kemih yang diisi minyak mirip dengan perangkat MBARI, dengan perbedaan besar adalah kombinasi dari Hawaii / Jangka panjang kendaraan MBARI dan ESP sampler. Ada begitu banyak kendaraan otonom bawah laut tak berawak di luar sana sehingga, pada 2012, The Economist menerbitkan sebuah kisah yang disebut "20.000 Kolega Di Bawah Laut" tentang glider laut bertenaga apung seperti yang ada di Woods Hole.
"Mempelajari laut seperti mempelajari Mars, atau Yupiter, " kata Birch. “Kita bisa keluar ke dalamnya sedikit lebih sering, tetapi itu adalah lingkungan yang keras, keras, dan mengirimkan robot yang dapat bertahan untuk jangka waktu yang lama relatif terhadap apa yang kita lakukan sekarang, adalah lompatan besar. Ini akan mengubah oseanografi. "
