14/10/2022
Door Ad Spijkers
Een team van de TU Bergakademie Freiberg heeft een autonoom platform voor bewaking van binnenwateren ontwikkeld en getest in het Amazonegebied.
De 120 cm lange meetrobot is ontwikkeld tijdens een onderzoekreis naar het Braziliaanse Amazonegebied ontwikkeld door een interdisciplinair team van de Technologische Universität Bergakademie Freiberg (zuidwestelijk van Dresden). De meettechnologie op de robot verzamelt gegevens die zelfs in het Amazonegebied informatie geven over de gasuitwisseling.
Concreet registreren de onderzoekers zogenaamde opslag-, source- of sink-functies voor koolstof en stikstof. De gasuitwisseling van de waterlichamen lijkt representatief te zijn voor de meren die typerend zijn voor het Amazonebekken. Op basis van de tot nu toe verzamelde data concluderen de onderzoekers dat de specifieke weersomstandigheden bepalend zijn voor de gasuitwisseling. De seizoenen daarentegen blijken minder belangrijk dan aanvankelijk werd aangenomen.
Autonoom door bomenlabyrint
Tijdens de reis naar de regio rond Manaus gebruikte de robot voor het eerst automatische padplanning om door waterlichamen in het regenwoud te navigeren. Dankzij satellietnavigatie en kunstmatige intelligentie behoudt de robot zijn positie, zelfs in golven en stormen, een belangrijke voorwaarde voor nauwkeurige bemonstering. Met een sensorketen kunnen meerdere waterparameters tegelijkertijd op verschillende diepten worden geregistreerd. Een sonar detecteert onderwaterconstructies en obstakels in het water en meet het bekken in drie dimensies.
Het platform kon nu voor het eerst zelfstandig gasmonsters nemen. Na analyse gebruiken de wetenschappers de data om de materiaalstromen te berekenen. De onderzoekers meten de niveaus van kooldioxide (CO2), methaan (CH4) en lachgas (N2O), drie belangrijke broeikasgassen. Met de meetcampagnes in Brazilië testen de wetenschappers hoe effectief de meetrobot deze gegevens kan verzamelen onder vochtige tropische omstandigheden. Tegelijkertijd registreren ze de temperatuur, pH-waarde, elektrische geleidbaarheid, troebelheid en druk in de waterkolom.
Klimaatmodellen
Met de resultaten van de vergelijking van de gasuitwisseling tussen het droge en regenseizoen kan het team belangrijke conclusies trekken voor bestaande klimaatmodellen in het Amazonegebied: Het begrijpen en correct kunnen bepalen van de opslag-, zink- en bronfuncties van tropische wateren is een essentiële voorwaarde voor gericht waterbeheer in termen van aanpassing aan klimaatverandering. Studies onder extremere klimatologische omstandigheden zijn nuttig om het toekomstige gedrag van milieusystemen in Midden-Europa beter te kunnen beoordelen en erop te kunnen reageren.
Foto: TU Bergakademie Freiberg/J. Matschullat