Prueba exitosa de una nueva profundidad

Dave Butterfield revisando las conexiones de fluidos al espectrómetro de metano (caja de presión negra grande) montado en la parte trasera del trineo de herramientas de ROV Jason. Otros equipos utilizados en esta inmersión incluyen la bomba auxiliar a la izquierda, 3 muestreadores herméticos a gases de titanio con manijas en T de colores, un muestreador de succión (manguera naranja grande) y la boquilla de entrada del muestreador de fluido hidrotermal en el extremo derecho. Crédito de la foto: Andrew Fahrland (OKSI)

NOAA PMEL, la Universidad de Washington y OptoKnowledge Systems, Inc. (OKSI) realizaron con éxito la primera prueba en aguas profundas de un nuevo analizador de metano para medir la concentración y la proporción de isótopos de carbono del metano cerca del monte submarino Axial. Este nuevo instrumento puede recopilar datos que mejorarán la comprensión de los científicos sobre el ciclo del carbono, los gases de efecto invernadero y las reacciones quimiosintéticas del fondo marino.

Después de 3 años de pruebas y desarrollo, el analizador se montó en el vehículo operado por control remoto Jason y se acopló al muestreador de partículas y fluidos hidrotermales (HFS) de PMEL durante un crucero reciente en el buque de investigación Thompson. El analizador de metano combina un novedoso sensor de gas de espectroscopia de absorción láser con un enfoque sin membrana para el muestreo de agua. Si bien el crucero de investigación tuvo que interrumpirse, el equipo pudo recopilar con éxito datos valiosos y coordinar muestras para la calibración cruzada durante una inmersión con ROV.

Mientras recopilaban datos con el analizador de metano, los investigadores tomaron muestras simultáneamente del mismo fluido en muestreadores herméticos a los gases conectados al colector de fluidos y en muestreadores personalizados que forman parte del HFS. Las concentraciones de metano analizadas a bordo del R/V Thompson mediante cromatografía de gases en muestras de fluidos de muestreadores de pistón y bolsa HFS concuerdan bien con las concentraciones de metano in situ determinadas por el analizador.

Finalmente, el instrumento funcionó bien en el ROV y se espera que el espectrómetro de metano tenga muchas aplicaciones útiles.

Obtenga más información sobre el desarrollo de esta tecnología y el trabajo con metano en la página de investigación Earth Ocean Interactions de PMEL.

El analizador de metano fue desarrollado por OKSI con financiamiento inicial del Programa de Investigación de Innovación para Pequeñas Empresas (SBIR) de la NOAA. El Programa SBIR, también conocido como America's Seed Fund, otorga fondos iniciales a pequeñas empresas de EE. UU. para apoyar la investigación y el desarrollo de nuevas tecnologías de alto riesgo y alta recompensa. En 2016, OKSI recibió un premio NOAA SBIR Fase I para desarrollar un instrumento que pudiera analizar gases submarinos, específicamente metano y sus isótopos. La empresa recibió financiación de seguimiento de la Fase II en 2017.

Desde entonces, el esfuerzo se ha transformado en una colaboración de Fase III con PMEL. OKSI y NOAA PMEL recibieron fondos en 2019 a través de una subvención del Programa Nacional de Asociación Oceánica (NOPP) con el apoyo de NOAA Ocean Exploration para continuar con el desarrollo del espectrómetro de metano y desplegarlo en aguas profundas. En 2021, PMEL y OKSI completaron con éxito mediciones de concentración de metano en aguas poco profundas en Puget Sound. La prueba de Puget Sound mostró que el instrumento puede tomar medidas de la concentración de metano in situ e informar esas medidas en tiempo real a un operador a bordo de un barco con una tasa de actualización de aproximadamente cada 6 minutos.

Para el nuevo instrumento espectrómetro, es importante verificar que las mediciones in situ coincidan con el muestreo y análisis discretos establecidos para la concentración de metano y la proporción de isótopos de carbono. El muestreador de fluidos hidrotermales PMEL, desarrollado por primera vez en 1998, entregará fluidos hidrotermales tibios de respiraderos difusos con concentraciones elevadas de metano al espectrómetro de metano y, simultáneamente, tomará muestras discretas coordinadas para análisis de laboratorio de concentración y proporción de isótopos de carbono para calibrar in situ mediciones del muestreador de metano. Tamara Baumberger está recolectando muestras en muestreadores herméticos a gases especializados para análisis de isótopos de carbono y concentración de metano.