Saildrone環繞南極的旅程揭示了新的氣候線索 - 彭博社

航行無人艇的聯合創始人兼首席執行官理查德·詹金斯。

攝影師：Balazs Gardi為《彭博商業週刊》拍攝這艘機器人帆船被稱為#1020。對於一台剛剛花費七個月在12,500英里寒冷、巨大的波浪中奮戰以環繞南極的機器來説，這個名字顯得平淡無奇。這台機器人，由初創公司Saildrone製造，是第一台完成這段艱難旅程的同類設備。更重要的是，它是唯一一輛能夠捕捉南方海洋狀態的詳細環境圖像的科學工具，帶回的數據可能對我們理解氣候變化至關重要。

科學家們長期以來將南方海洋視為一個主要的碳匯，這意味着它從空氣中吸收二氧化碳並將其推入深海。澳大利亞國家科學機構CSIRO的科學家布朗特·蒂爾布魯克表示，約40%的每年海洋吸收的25億噸碳被認為進入了南極周圍的這些水域。這個過程有助於去除導致大氣變暖的二氧化碳，儘管它也會導致海洋酸度增加。然而，事實是，科學家們對南方海洋的具體運作知之甚少，因為這是一個測量非常困難的地方。

一艘Saildrone機器人停靠在加利福尼亞州阿拉梅達的公司工廠前。攝影師：Balazs Gardi為《彭博商業週刊》拍攝每年，少數船隻會前往南極洲的某些地點並沿途進行測量。它們的航線有限，通常只在温暖的月份航行。在過去的幾年中，從一系列科學浮標收集了更多數據，這些浮標測量附近水域的酸度，然後從這些數據推斷出二氧化碳的含量。與船隻一樣，這些數據點稀疏，提供了整個大陸環境條件的模糊圖景。“我們用於評估南方海洋的數據量非常有限，”Tilbrook説。“有廣闊的區域從未進行過測量。”在Saildrone出現之前，發送類似無人機的設備在所有區域和所有季節進行連續測量的想法被認為是不可能的，因為天氣和海洋條件。

彭博商業週刊印度腐爛的稻米激發了對莫迪食品政策的不滿Bogg Bags，托特包的Crocs，如何贏得美國媽媽的青睞美國芯片引導的俄羅斯導彈擊中了6歲女孩亞當·紐曼的最新項目是WeWork的競爭對手成立於2012年，Saildrone運營着一支由數十艘明亮橙色機器人帆船組成的艦隊。這些船並不是使用布帆，而是依靠更像飛機機翼的東西。公司為每個無人機設定目的地，然後它便獨自出發，航行和調整航向。這些無人機配備了價值數十萬美元的科學設備，用於測量電流、溶解氧水平、水温、酸度和鹽度，並以傳統研究船的極低成本運行。同時，聲納和聲學儀器用於定位動物生命並生成魚類資源的數據。例如，Saildrone的最終目標是擁有多達1000架無人機不斷航行於海洋，以提供實時的全球動態記錄，以及關於天氣和環境的寶貴數據。

在1月19日，Saildrone從新西蘭南端發射了三架無人機，試圖進行環繞南極的航行。暴風雨很快襲擊了其中兩架無人機，迫使它們掙扎着返回新西蘭進行修理。（它們在4月再次被髮射。）但#1020的設計採用了較短、較矮的矩形帆，而不是通常的高聳三角形狀。這艘船長23英尺，帆高8英尺。“我們之前去過那裏，學會了為南方海洋專門設計一些東西，”公司聯合創始人兼首席執行官理查德·詹金斯説。“它就像一座磚砌的廁所，強度驚人。”在其航行過程中，這架無人機承受了50英尺的巨浪和80英里每小時的風速。在某個時刻，它撞上了一座冰山，導致一些氣象傳感器和機載攝像頭損壞。

即使沒有攝像頭，詹金斯也可以通過定位追蹤設備監控#1020的航跡，並看到它的狀態良好。這架無人機現在已經跨越了每一條經線，這意味着在某種意義上它也環繞了地球。8月3日，它返回新西蘭，詹金斯和他的團隊將這台受傷的機器人從水中拉出，並下載了由美國國家海洋和大氣管理局設計的二氧化碳傳感器收集的大量數據。

Saildrone的#1020機器人在海上七個月後最終返回新西蘭。圖片來源：Saildrone來自NOAA和其他研究機構的科學家們迫切希望查看Saildrone的數據。最近從現有浮標收集的信息引發了研究人員之間的激烈辯論，其中一些人聲稱南方海洋可能並沒有儲存之前認為的那麼多碳。但由於浮標僅測量酸度，分佈相對稀疏，並且最近才投入水中，因此數據集是不完整的，可能存在異常。“Saildrone任務對我來説真的很令人興奮，因為我們直接測量二氧化碳，並可以將結果與浮標進行比較，”NOAA的海洋學家阿德里安·薩頓説。“但我們仍然需要回答關於時間和區域變化的問題，並且需要更多的設備在那兒。”

在查看了一些初步的Saildrone數據後，NOAA科學家觀察到南極洋在冬季實際上釋放二氧化碳——這一事實可能對氣候模型產生重大影響。當然，在答案浮現之前，還有很多分析工作和測量需要完成。“我們仍然沒有完全理解海洋的自然碳循環，更不用説人類對其的影響了，”NOAA太平洋海洋環境實驗室的工程主任Christian Meinig説。“我們試圖在信息不足的情況下同時解決兩個難題。抱歉讓人失望。”

澳大利亞科學家Tilbrook也希望審查這些數據。“在接下來的20年裏，我們可以預期南極洋生態系統會發生非常大的變化，”他説。“信息是，Saildrones有效並且能夠生存，現在我們需要更多的數據。”

李嘉誠基金會（Li Ka Shing Foundation），一個由中國億萬富翁支持的慈善組織，為這項任務提供了資金。除了Saildrones，它還幫助建立了一個面向年輕學生的教育項目，許多學生一直在關注這三架無人機，並學習其背後的科學。展望未來，Jenkins預計將擁有一支不斷環繞南極洲飛行的無人機艦隊，不僅測量二氧化碳，還測量磷蝦儲量和温度。然後計劃是將數據公開，並舉辦一場獎金為100萬美元的比賽，以獎勵“利用這些數據所做的最具變革性的工作。”

“我們需要一個可以預測海洋吸收碳的數學模型，”Jenkins説。“倫敦的氣温竟然達到38攝氏度。這不是巧合。我們是否正在經歷碳的失控效應？我們需要知道答案，我們真的必須加快研究的速度。”