水中ロボットが気候変動が南極の氷に与える影響を調査して1年を生き延びる
アラン・ボイル著
南極のドットソン棚氷の裏側を監視するために水中ロボットの小隊が派遣されてから1年が経ち、研究者らは小隊全員が南極の厳しい冬を生き延びたと報告している。
ただし、残念なバッテリー駆動のドローン 1 台を除いては。
「戻ってこなかった船については、様々な原因が考えられます」と、ワシントン大学応用物理学研究所の上級主任海洋学者、ジェイソン・ゴバット氏は述べた。何かが壊れたのかもしれないし、海底の泥に埋もれてしまったのかもしれない。
朗報としては、他の2機のシーグライダードローンが衛星経由でデータを送信し続けていることです。また、浮遊する4機のEM-APEX探査機からも通信が確認されています。
ワシントン大学研究所のもう一人の上級主任海洋学者クレイグ・リー氏は、ロボット部隊から有用な科学的データを得ることは、「棚氷下の海洋ロボット（ORBIS）」として知られる研究プロジェクトのミッション成功につながると語った。
シアトルのポール・G・アレン慈善団体から約200万ドルの資金提供を受けたこの実験では、ロボットが音響信号を使って氷棚の下を移動し、氷棚の地下空洞に出入りする水を監視し、丸1年間稼働し続けることができることが示された。
「私たちが使用しているアプローチとテクノロジーは機能しています」とリー氏はGeekWireに語った。
研究チームのもう一人の海洋学者、コロンビア大学ラモント・ドハティ地球観測所のピエール・デュトリウ氏は、ORBISの観測結果は「海の熱が棚氷をどれだけ溶かすのか」を示す可能性があると述べた。この発見は、南極の氷の融解が将来の海面上昇にどれだけ寄与するかを科学者が判断するのに役立つ可能性がある。
コンピューターで生成された気候シナリオは、平均海面上昇幅が30センチから2.4メートルと大きく異なることを示しています。これは、太平洋の遠く離れた島々からアメリカの広大な海岸線に至るまで、様々な地域に大きな変化をもたらします。
「本当に必要なのは観察だ」とデュトリウ氏は語った。
科学者たちは、人間が操作する水中ロボットを用いて、南極の棚氷と周辺海域の境界面で何が起こっているかを追跡することができますが、これは費用と時間がかかります。ORBISプロジェクトの目的は、自走・自律誘導型のSeagliderドローンと自由浮遊型EM-APEX探査機が、地球上で最も過酷なフロンティアの一つでより経済的なデータ収集方法を提供できることを示すことです。
「そこに行くのに必要なもの、そして氷の下に潜り込むのに必要なもの、その両方の意味で、非常に辺鄙な環境だ」とリー氏は語った。
研究キャンペーンの最初の数ヶ月間、ロボットは外海と棚氷の下を進み、水のサンプルを採取し、空洞内部を下からマッピングしました。シーグライダーは空洞の奥30マイルまで航行し、氷の下87マイルも航行しました。一方、4つのフロートは外海に出入りする海流に沿って航行しました。
南極の冬が訪れると、探査機との通信はほとんど不能になった。
「フロートの一つからは、11ヶ月も音信不通でした」と、ウィスコンシン大学応用物理学研究所の主任海洋学者、ジェームズ・ガートン氏は語った。そのフロートは、ドットソン棚氷と隣接するクロッソン棚氷を結ぶ狭い海峡を通って運ばれ、今月になってようやく帰還したようだ。
南極の夏が本格的に始まった今、ロボットたちは活動を再開した。
ゴバット氏によると、冬を越した2機のシーグライダードローンは、どちらもバッテリー切れの兆候が見られるものの、現在もデータ収集を続けているという。米国の調査船ナサニエル・B・パーマー号が数週間以内にこの海域に到着する予定で、パーマー号の乗組員がドローンを回収できる可能性もある。しかし、たとえドローンが寒さの中に放置されたとしても、それで世界が終わるわけではない。
「データが戻ってきた。それがこの方程式の本当に価値のある部分だ」とゴバット氏は語った。
ポール・G・アレン・ファミリー財団は、GeekWire に送った電子メールの声明の中で、この実験はすでにその価値を証明したと述べている。
「海洋ロボットがこれほど過酷な環境下で長期間生存し、データを持ち帰ってきたことは、大変喜ばしいことです」と財団は述べた。「このプロジェクトを支援する目的は、地球がどのように変化しているかについての理解を深めることです。これは、世界で最も困難な課題に取り組むには、データとテクノロジーがいかに不可欠であるかを示す一つの例です。データの分析が進むにつれて、より多くのことが分かってくることを期待しています。」
リー氏は、次のステップはデータを分析して研究結果をまとめ、発表し、その後、より複雑な海中環境に探査機を配備する準備を整えることだと語った。
ウィスコンシン大学応用物理学研究所は、海洋研究のための探査機群を多数構築しており、アラスカのボーフォート海で任務に就いているシーグライダー5機や、来月ベンガル湾に配備される予定のロボット群も含まれています。しかし、世界の海洋と極地氷床の重要な相互作用を研究する研究者にとって、ORBISロボット部隊はまさにエリート集団と言えるでしょう。
「これは調査にとって非常に興味深い視点を開くものです」とデュトリウ氏は述べた。「これらは私たちが夢見ることしかできなかった状況です。」
