ربات گمشده در قطب جنوب با داده‌های نادر بازگشت

در این پروژه، یک ربات اقیانوسی شناورِ آزاد با هدف جمع‌آوری داده از یخچال طبیعی «تاتن» به آب انداخته شد، اما جریان‌های اقیانوسی آن را از مسیر تعیین‌شده منحرف کرده و به سمت غرب کشاندند. این انحراف ناخواسته باعث شد ربات به منطقه‌ای بسیار صعب‌العبور برسد؛ منطقه‌ای که تاکنون داده‌های اندکی از آن در دسترس دانشمندان قرار داشت. با وجود دشواری‌ها، این ربات در نهایت با مجموعه‌ای از داده‌های نادر و ارزشمند بازگشت.

به گزارش اخبار زنده و به نقل از BGR، این شناور اقیانوسی به حسگرهای پیشرفته اندازه‌گیری دما و شوری آب مجهز بود و طبق برنامه، هر ۱۰ روز یک‌بار به اعماق آب فرو می‌رفت و سپس به سطح بازمی‌گشت تا داده‌های ثبت‌شده را از طریق ماهواره ارسال کند. چنین ربات‌هایی به‌طور گسترده در مطالعات اقیانوس‌شناسی و بررسی پیامدهای تغییرات اقلیمی بر دریاها و یخچال‌های طبیعی مورد استفاده قرار می‌گیرند.

مأموریت اصلی این ربات، ارزیابی یخچال طبیعی تاتن و بررسی نقش احتمالی ذوب آن در افزایش سطح آب دریاها بود؛ موضوعی که تا حدی جدی است که سازمان ملی اقیانوسی و جوی آمریکا (NOAA) حتی نقشه‌ای تعاملی برای نمایش خطوط ساحلی در معرض غرق‌شدن دائمی ارائه کرده است.

گرفتار شدن زیر یخ‌ها و بازگشت غیرمنتظره

پس از خروج از مسیر، این شناور در نهایت به زیر یخ‌های یخچال طبیعی «دنمن» وارد شد؛ منطقه‌ای که دسترسی مستقیم به آن برای پژوهشگران تقریباً ناممکن است. تیم تحقیقاتی در مقطعی احتمال از دست رفتن دائمی ربات را مطرح کرد، اما ۹ ماه بعد این شناور بار دیگر ظاهر شد و داده‌هایی حیاتی درباره یخچال دنمن و تأثیر تغییرات اقلیمی بر ساختار یخی قطب جنوب را به همراه داشت.
 

داده‌هایی که ربات کشف کرد

این ربات به زیر یخچال دنمن و قفسه یخی «شکلتون» (Shackleton) نفوذ کرد. هرچند امکان بازگشت به سطح و ارسال داده‌ها را نداشت، اما همچنان به وظیفه اصلی خود ادامه داد و دما و شوری آب را از بستر دریا تا پایه قفسه یخی بالای سرش اندازه‌گیری کرد. همین تلاش برای رسیدن به سطح باعث می‌شد که ربات به قفسه یخی برخورد کند و از این طریق، عمق قفسه یخی را نیز ثبت کند؛ سرنخی که بعدها نقش کلیدی در بازسازی مسیر حرکتی آن ایفا کرد.

پژوهشگران با تطبیق داده‌های عمق ثبت‌شده توسط ربات با تصاویر و اندازه‌گیری‌های ماهواره‌ای، توانستند مسیر تقریبی حرکت آن را بازسازی کنند و مشخص سازند که داده‌های دما و شوری دقیقاً از کدام نقاط جمع‌آوری شده‌اند. در مجموع، این شناور طی مأموریت خود ۱۹۵ پروفایل داده‌ای ثبت کرد.

تحلیل این داده‌ها نشان داد که قفسه یخی شکلتون فعلاً در معرض ذوب‌شدن ناشی از آب‌های گرم قرار ندارد، اما وضعیت یخچال دنمن نگران‌کننده است. در زیر این یخچال، آب‌های گرم‌تری جریان دارند که به فرسایش تدریجی آن منجر می‌شوند. برآوردها حاکی از آن است که ذوب کامل یخچال دنمن می‌تواند سطح آب دریاها را در مقیاس جهانی تا حدود ۵ فوت افزایش دهد. شناسایی چنین نقاط بحرانی اهمیت بالایی دارد، چراکه شواهد نشان می‌دهد برخی پیامدهای تغییرات اقلیمی ممکن است از آستانه بازگشت‌ناپذیری عبور کرده باشند و خطوط ساحلی جهان، در هر صورت، با تهدید جدی مواجه شوند.

این مأموریت برای آینده علم چه پیامی دارد؟

آنچه در ابتدا یک شکست فنی به نظر می‌رسید، در عمل به فرصتی استثنایی برای علم تبدیل شد. این شناور داده‌هایی را از مناطقی ثبت کرد که پیش‌تر هیچ‌گونه مطالعه مستقیمی درباره آن‌ها انجام نشده بود. در واقع، این مأموریت نخستین خط اندازه‌گیری اقیانوس‌شناسی در زیر یک قفسه یخی در شرق قطب جنوب به شمار می‌رود و اطلاعات ارزشمندی درباره شرایط این منطقه و خطرات تهدیدکننده یخچال دنمن ارائه کرده است.

دوام آوردن این ربات برای مدت طولانی در زیر یخ‌ها، آن هم با حفظ کیفیت داده‌ها، چشم‌انداز تازه‌ای پیش روی دانشمندان گشوده است. اکنون پژوهشگران به ارسال تعداد بیشتری از این شناورهای رباتیک به مناطق بسیار دورافتاده و ناشناخته می‌اندیشند؛ اقدامی پرریسک، اما به صورت بالقوه بسیار پربازده. داده‌های حاصل از چنین مأموریت‌هایی می‌توانند نقش تعیین‌کننده‌ای در پایش روند ذوب یخچال‌های طبیعی و پیش‌بینی دقیق‌تر افزایش سطح آب دریاها ایفا کنند.

تمرکز این مأموریت بر شرق قطب جنوب نیز از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است. این منطقه نسبت به غرب قطب جنوب، حجم یخ بسیار بیشتری را در خود جای داده و ذوب یخچال‌های آن می‌تواند تهدیدی جدی‌تر برای خطوط ساحلی جهان ایجاد کند. اندازه‌گیری شرایط زیر قفسه‌های یخی همچنین می‌تواند به درک بهتر این موضوع کمک کند که آیا ساختار یخی قطب جنوب در حال جدا شدن از بستر اقیانوس است یا خیر و این پدیده چه پیامدهایی برای آینده سیاره زمین خواهد داشت.

نتایج این مأموریت در دسامبر ۲۰۲۵ با عنوان «گردش آب و تعامل اقیانوس و قفسه یخی در زیر قفسه‌های یخی دنمن و شکلتون» در نشریه علمی Science Advances منتشر شد و اکنون به‌عنوان منبعی ارزشمند برای پژوهش‌های مرتبط با قطب جنوب و تغییرات اقلیمی مورد استفاده قرار می‌گیرد.