この水中ロボット群が海洋微生物を調査

An autonomous underwater vehicle used for surveying the sea floor is displayed at the ECA Robotics booth at the IMDEX Asia maritime defence exhibition in Singapore May 19, 2015. The 10th international maritime defence show which sees participation from 180 exhibitors and delegations from over 40 countries takes place from May 19 to 21. REUTERS/Edgar Su
Autonomous vehicles are being used to collect data on microbes that live in the ocean.Image: REUTERS/Edgar Su
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なぞなぞです。ほとんど目に見えず、世界中に遍在し、大気中の酸素の少なくとも50%を生み出す一方で、二酸化炭素の多くを取り除いているものは何でしょう?

答えは、意外に思われるかもしれませんが、海洋微生物です。世界がどれほど多くの面で、最小の生物によって動かされているかを、私たちはますます認識するようになっています。それでも、こうした微生物についてはまだ十分に分かっていません。また、気候変動のような大規模な事象にどのような影響を与えるのかについても、解明は不十分です。

そこで今、科学者のグループが自律型ロボットに助けを求めています。

3月10日、ハワイ大学マノア校とモントレー湾水族館研究所(MBARI)の海洋学者と技術者が、長距離自律型水中探査機3機を投入しました。場所はハワイ沖の海域です。

少なくとも当初は、これは試験運用でした。しかし最終的には、これらの探査機は自律的に移動してデータを収集し、科学者が回収するまでに966 km(600 mi)を超えて航行できるようになります。

各LRAUVには、海中を移動しながら水温、水質、クロロフィル含有量などのデータを収集するセンサーが搭載されています。渦(渦巻く水塊)や植物プランクトンの大発生といった、海洋の大規模な特徴を調査対象とします。

さらに、これらのロボットは移動しながら、環境サンプル処理装置(ESP)で海水試料を採取し、保存できます。試料に含まれる生物を調べることで、研究者は海のさまざまな場所にどのような微生物が存在するかを把握できます。また、一部の微生物が生息する渦の構造や、藻類の大発生を通じて生息する微生物の種類についても知見が得られます。

海は長い間、地球上で十分に調査されていない領域でした。しかし、こうした探査機が状況を変えつつあります。ロボットが海底の地図を作成し、その一方で浮遊型センサーが、海洋全般の状況に関する情報を継続的に収集しています。

「AUVにESPを搭載する話を初めてしたとき、私は『これは実現するはずがない』と思いました」と、ESPプロジェクトでMBARIの主任技術者を務めるジム・バーチ氏は、プレスリリースで述べています。MBARIの研究者が約15年前にESPの開発を始めた頃、それはドラム缶ほどの大きさでした。最新型は当初の10分の1のサイズで、直径は20 cm(8 in)から25.4 cm(10 in)です。

「今では、これが海洋学を一変させると本当に思っています。船を必要とせず、どんな天候でも運用でき、広大な外洋を漂流しながら同じ水塊にとどまれる存在を、海に恒常的に配置できるからです」とバーチ氏は付け加えました。

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