來自MBARI，夏威夷馬諾阿大學(UHMānoa)和伍茲霍爾海洋研究所的研究人員經過多年的開發(fā)和測試，已成功證明了一群自動機器人可以在開放的環(huán)境中跟蹤和研究移動的微生物群落-海洋渦流。這項研究工作的結果最近發(fā)表在《科學機器人》上。

自主的機器人艦隊使研究人員能夠以純粹的基于艦船或遙感技術無法實現的方式觀察復雜的系統(tǒng)。在大流行減少研究人員出海機會的時代，自主艦隊提供了一種有效的方式來維持感興趣的特征的持久存在。

海洋微生物是全球氣候系統(tǒng)中不可或缺的角色，產生約一半的世界氧氣，去除二氧化碳，并構成海洋食物網的基礎。開放海洋的渦旋可以跨越100多公里(62英里)，持續(xù)數月之久。當這些渦流在北半球逆時針旋轉時，浮游植物(一種微藻類)會繁盛生長，并將營養(yǎng)豐富的水從深處帶到地表。

MBARI的高級機械工程師Brett Hobson表示：“我們的跨學科科學家和工程師團隊面臨的研究挑戰(zhàn)是，要找到一種方法，使一組與我們彼此通信的機器人能夠跟蹤和采樣DCM。”和這項研究的合著者。研究人員一直在努力研究DCM，因為在超過100米(328英尺)的深度中，無法使用衛(wèi)星遙感來跟蹤它。此外，DCM的位置可以在短短幾個小時內垂直移動超過30米(98英尺)。時間和空間的這種可要求技術能夠嵌入DCM內和周圍，并隨著其在洋流中的漂移而跟隨微生物群落。

UH馬諾阿海洋與地球科學和技術學院(SOEST)的海洋學教授Ed DeLong和David Karl是該研究的合著者，他們數十年來一直在研究這些微生物。DeLong指出，這些協作式機器人車輛團隊為實現海洋特征的自主和自適應采樣邁出了至關重要的一步。他解釋說：“海洋渦流可能會對微生物產生巨大影響，但是直到現在我們還無法在這種動態(tài)的參考框架中觀察到它們。”

在2018年3月和4月的西蒙斯海洋過程與生態(tài)協作(SCOPE)渦流實驗中，研究人員使用衛(wèi)星成像技術在夏威夷群島以北找到了一個渦流。他們從施密特海洋研究所(SOI)的研究船Falkor部署了一支由三名機器人組成的高科技團隊，其中包括兩臺遠程自動水下航行器(LRAUV)和一臺Wave Glider水面飛行器。