© Researchers hoist a long-range AUV onto a NOAA research vessel that will carry it out into the open waters of Lake Erie. (c) NOAA.
© MBARI engineer Brian Kieft and SURF Center Director Jim Birch work on a long-range AUV at NOAA’s Great Lakes Laboratory. (c) NOAA
© A long-range AUV heads out into the open waters of Lake Erie to monitor harmful algae blooms and microcystin toxin concentrations. (c) NOAA
Víz alatti robot mérgező algákat követ az Erie-tóban
September 6, 2018
Az autonóm rendszereknek segíteniük kell az algavirágzás előrejelzésébenA mikrocisztin egy toxin, amely bőrreakciókat, gyomorpanaszokat és akár májkárosodást is okozhat. A Microcystis nevű apró kék-zöld alga (cianobaktériumok) termeli, amely gyorsan szaporodik meleg, tápanyagban gazdag vízben. Sajnos egyre gyakoribb a Microcystis az Egyesült Államok északi részén található Nagy Tavaknál, amelyek emberek millióit látják el ivóvízzel.
A Monterey Bay Aquarium Research Institute (MBARI) és a National Oceanographic és a National Oceanographic és a kutatók kutatói Az Atmospheric Administration (NOAA) egy új autonóm víz alatti robotot tesztel az Erie-tóban, amely méri a vízben lévő mikrocisztin és algák mennyiségét és koncentrációját, és valós időben továbbítja az eredményeket a szárazföldre.
A használt robot messze van. -autonóm víz alatti jármű (LRAUV) elérése az MBARI-tól. Körülbelül 30 átmérőjével és 230 centiméteres hosszával egy kis torpedónak tűnik, de sokkal lassabb, és speciálisan hetekig tartó vízben való használatra lett kifejlesztve tudományos adatok gyűjtésére.
Nyolc éve, Az MBARI tudósai és mérnökei LRAUV-okat építettek a mikroszkopikus algák és a tengeri kémia tanulmányozására Kalifornia partjainál. 2018-ban új LRAUV-t építettek, amely egy biokémiai robotlaboratóriumot tartalmazott. Ezt az automatizált laboratóriumot harmadik generációs környezeti mintafeldolgozónak (3G ESP) hívják. Miközben az LRAUV áthalad a vízen, a 3G ESP vízmintákat gyűjt, kiszűri, majd feldolgozza a mikroszkopikus szervezetek vagy toxinok, például mikrocisztin kimutatására. A minták elemzése után a 3G ESP műholdas kapcsolaton keresztül elküldheti eredményeit a szárazföldi tudósoknak.
Mivel sok város a Nagy-tavakból szerzi be ivóvizét, a NOAA előrejelzéseket ad arról, hogy hol és mikor fognak káros algavirágzások. mikrocisztint termelnek. A kutatók remélik, hogy az LRAUV-adatok segítenek majd ezekben az előrejelzésekben. Steve Ruberg, a NOAA Nagy Tavak Környezetkutató Laboratóriumának tudósa a következőket magyarázza: "
Az arra vonatkozó információk, hogy milyen mélyre jutnak el a káros algavirágzás toxinjai, és milyen közel vannak a települési vízvezetékekhez, segíthet a NOAA-nak javítani előrejelzéseit és döntéseit. -olyan eszközök készítése, amelyektől a Nagy-tavak közösségei függnek".
Miután az LRAUV-t vízre bocsátották egy csónakból, a kutatók visszatérnek a partra, hogy meglássák fejlődését. A robot az idő nagy részében víz alatt marad, de időnként megjelenik, hogy a tudósok tudják, hol van és mit "lát". Ezenkívül vízmintákat is gyűjt és tárol későbbi szárazföldi elemzés céljából.
A mikrobiológusok DNS-t vonnak ki ezekből a konzervált mintákból, hogy többet megtudjanak a tó teljes mikrobiális közösségéről. Ez segít nekik megérteni azokat a körülményeket, amelyek hozzájárulnak a veszélyes algavirágzáshoz.
"
Ez a megközelítés egyedülálló abban az értelemben, hogy egyesítjük a robotika, a biokémia és a szabadon futó autonóm rendszerek elemeit," mondja Chris Scholin, az MBARI elnöke és a Environmental Sample Processor feltalálója.