Angkatan Laut mengerahkan drone di bawah es Arktik menjelang peningkatan kehadiran kapal

Angkatan Laut telah mengerahkan drone bawah air di bawah es di Samudra Arktik untuk mengukur seberapa cepat es mencair dan memahami seberapa cepat AS dan Rusia akan bersaing memperebutkan jalur perairan strategis di wilayah tersebut.

Drone tersebut mengukur suhu dan salinitas untuk membantu para ilmuwan mengembangkan model komputer yang lebih akurat yang dapat memprediksi perkiraan laju pencairan es di masa depan, kata Martin Jeffries, penasihat sains untuk Kantor Penelitian Angkatan Laut, atau ONR, kepada Military.com.

Angkatan Laut meluncurkan peta jalan Arktik yang menjelaskan bagaimana kenaikan suhu air dan menyusutnya lapisan es berarti angkatan laut tersebut perlu meningkatkan jumlah kapal di wilayah tersebut selama 20 tahun ke depan, Martin Jeffries, penasihat ilmiah di Kantor Penelitian Angkatan Laut, atau ONR , kata Military.com.

Sikap agresif Presiden Rusia Vladimir Putin baru-baru ini di Ukraina menambah urgensi penelitian ini, karena Angkatan Laut Rusia juga memiliki rencana untuk meningkatkan kehadiran mereka di wilayah tersebut. Lebih banyak jalur perairan Samudra Arktik berarti rute yang lebih cepat dan lebih umum bagi kapal-kapal Rusia ke Amerika Utara.

Peta Jalan Arktik Angkatan Laut mengatasi ancaman-ancaman ini dan menjelaskan bagaimana AS akan membutuhkan lebih banyak kapal di wilayah tersebut ketika es mencair. Memprediksi seberapa cepat pencairannya membantu para pemimpin Angkatan Laut merencanakan berapa banyak kapal yang akan terlibat, kata Jeffries.

“Apa yang telah kita lihat dalam beberapa tahun terakhir adalah penurunan lapisan es laut yang jauh lebih besar di musim panas, sehingga dalam delapan tahun terakhir kita telah melihat delapan nilai luas es minimum terendah di Arktik di satelit. rekornya, kembali ke tahun 1979,” ujarnya.

Lebih sedikit es di Arktik berarti lebih banyak perairan terbuka, saluran air, dan rute pelayaran di wilayah tersebut. Perairan yang lebih terbuka secara alami akan meningkatkan transportasi laut dan persaingan yang lebih besar untuk sumber daya alam seperti pertambangan minyak dan gas.

Akibatnya, para ilmuwan Angkatan Laut menggunakan robot bawah air otonom tak berawak, atau drone, untuk menyelidiki apa yang disebut zona es marginal – bagian dari lautan es beku yang bertemu dengan perairan terbuka, jelas Jeffries.

“Ini adalah wilayah yang sangat dinamis. Tujuan kami adalah untuk lebih memahami apa yang terjadi di zona marginal di musim panas, sehingga kami dapat memahami penyusutan es yang kita lihat dalam beberapa tahun terakhir,” katanya.

Ilmuwan angkatan laut telah sukses di Kutub Utara dengan menggunakan drone bawah air yang disebut Seaglider, robot bawah air otonom berbobot 110 pon dan panjang 2,8 meter yang dapat menurunkan sensor akustik hingga kedalaman 1.000 meter. Seaglider, yang awalnya dikembangkan oleh ONR untuk pengumpulan data laut terbuka, dapat digunakan untuk mengumpulkan informasi di bawah permukaan es, jelas Jeffries.

“Kita dapat menggunakan teknologi robotik untuk observasi otonom berkelanjutan selama berbulan-bulan – untuk mengamati lautan, es, dan atmosfer. Melakukan hal ini dengan akurasi navigasi yang tinggi membuat nilai ilmiah dari data tersebut jauh lebih besar,” katanya. “Pada akhir musim panas tahun 2014, tim sains telah mengerahkan lebih dari 100 platform robotik di es dan laut.”

Seaglider diprogram untuk menerima sinyal akustik, atau “ping”, dari sumber bawah air yang digantung pada kabel di bawah pelampung yang dibekukan di lokasi tetap di dalam es, yang memberikan informasi garis lintang dan bujur yang tepat untuk drone tersebut, jelas Jeffries.

“Sinyal akustik dikirim untuk membantu kami menentukan di kolom air di bawah es lokasi Seaglider sehingga kami tahu persis di mana setiap pengukuran suhu dan salinitas berada. Kami mempelajari suhu dan kandungan garam di kolom air mulai dari permukaan hingga kedalaman 1.000 meter,” ujarnya.

Memiliki lebih sedikit es di musim panas berarti perairan Arktik memiliki paparan angin dan sinar matahari yang lebih besar, faktor-faktor yang selanjutnya dapat memperburuk laju pencairan es, jelas Jeffries. Mengukur suhu air di bawah es membantu para ilmuwan memahami seberapa besar paparan angin dan sinar matahari yang mencampurkan kolom air dan berpotensi meningkatkan suhu air.

Jeffries menjelaskan dasar ilmiah fenomena tersebut dengan merujuk pada apa yang disebut “mekanisme umpan balik albedo” es, sebuah istilah yang digunakan untuk menggambarkan reflektifitas permukaan es. Permukaan es memiliki “albedo” yang jauh lebih tinggi, yang memungkinkannya memantulkan sinar matahari dan radiasi matahari kembali ke atmosfer.

“Air jauh lebih gelap dan memiliki ‘albedo’ yang rendah – air menyerap lebih banyak radiasi matahari yang memanaskan air,” jelas Jeffries. “Saat Anda memanaskan air, hal ini menyebabkan mencairnya lebih banyak es, sehingga Anda menciptakan siklus yang terus berlanjut. Saat Anda mencairkan lebih banyak es, Anda menciptakan lebih banyak perairan terbuka yang memanas dan kemudian mencairkan lebih banyak es.”

Mengetahui suhu pasti air di bawah permukaan es dan air dapat memberikan para ilmuwan informasi berharga tentang sejauh mana angin mencampurkan kolom air yang sangat bertingkat dan menggerakkan air hangat naik dari bawah permukaan.

“Samudra Arktik adalah lautan yang sangat bertingkat. Ini adalah lautan yang sangat berlapis dan lapisan tersebut dapat diukur dengan melihat salinitas dan suhu air,” katanya.

Arus air hangat dari Pasifik dan Atlantik saat ini mengalir ke kawasan Arktik; air hangat dari Samudera Pasifik berada sekitar 50 meter di bawah permukaan, sedangkan air hangat dari Samudera Atlantik mengalir sedalam 200 hingga 250 meter di bawah permukaan, kata Jeffries.

Pencampuran angin dapat memecah stratifikasi air dan membawa panas dari dasar laut lebih dekat ke permukaan, menciptakan air hangat yang menyebabkan lebih banyak pencairan es, kata Jeffries.

“Angin menciptakan lebih banyak turbulensi di kolom air. Hal ini dapat mencampurkan kolom air dan mengurangi stabilitas – memungkinkan air hangat dari dalam muncul ke permukaan,” katanya.

– Kris Osborn dapat dihubungi di [email protected]