Teste bem-sucedido de uma nova profundidade

Dave Butterfield verificando as conexões de fluido com o espectrômetro de metano (grande caixa preta de pressão) montado na parte de trás do trenó de ferramentas do ROV Jason. Outros equipamentos usados ​​neste mergulho incluem a bomba auxiliar à esquerda, 3 amostradores à prova de gás de titânio com cabos em T coloridos, um amostrador de sucção (mangueira grande laranja) e o bocal de entrada do amostrador de fluido hidrotérmico à direita. Crédito da foto: Andrew Fahrland (OKSI)

NOAA PMEL, Universidade de Washington e OptoKnowledge Systems, Inc. (OKSI) conduziram com sucesso o primeiro teste em águas profundas de um novo analisador de metano para medir a concentração e a proporção de isótopos de carbono do metano perto do Axial Seamount. Este novo instrumento pode coletar dados que irão melhorar a compreensão dos cientistas sobre o ciclo de carbono, gases de efeito estufa e reações quimiossintéticas submarinas.

Após 3 anos de testes e desenvolvimento, o analisador foi montado no veículo operado remotamente Jason e acoplado ao fluido hidrotérmico e amostrador de partículas (HFS) da PMEL durante um recente cruzeiro no navio de pesquisa Thompson. O analisador de metano combina um novo sensor de gás de espectroscopia de absorção a laser com uma abordagem sem membrana para amostragem de água. Enquanto o cruzeiro de pesquisa teve que ser interrompido, a equipe conseguiu coletar dados valiosos e coordenar amostras para calibração cruzada durante um mergulho com ROV.

Ao coletar dados com o analisador de metano, os pesquisadores amostraram simultaneamente o mesmo fluido em amostradores à prova de gás conectados ao coletor de fluido e em amostradores personalizados que fazem parte do HFS. As concentrações de metano analisadas a bordo do R/V Thompson por cromatografia gasosa em amostras de fluidos de amostradores de bolsa e pistão HFS concordam bem com as concentrações de metano in situ determinadas pelo analisador.

Por fim, o instrumento funcionou bem no ROV e espera-se que o espectrômetro de metano tenha muitas aplicações úteis.

Saiba mais sobre o desenvolvimento desta tecnologia e o trabalho com metano na página de pesquisa Earth Ocean Interactions da PMEL.

O analisador de metano foi desenvolvido pela OKSI com financiamento inicial do Programa NOAA Small Business Innovation Research (SBIR). O Programa SBIR, também conhecido como America's Seed Fund, concede financiamento inicial a pequenas empresas dos EUA para apoiar pesquisas e desenvolvimento de novas tecnologias de alto risco e alto retorno. Em 2016, a OKSI recebeu o prêmio NOAA SBIR Fase I para desenvolver um instrumento capaz de analisar gases subaquáticos, especificamente metano e seus isótopos. A empresa recebeu o financiamento da Fase II em 2017.

Desde então, o esforço se transformou em uma colaboração de Fase III com o PMEL. OKSI e NOAA PMEL foram financiados em 2019 por meio de uma concessão do National Ocean Partnership Program (NOPP) com apoio da NOAA Ocean Exploration para continuar o desenvolvimento do espectrômetro de metano e implantá-lo em águas profundas. Em 2021, a PMEL e a OKSI concluíram com sucesso as medições de concentração de metano em águas rasas em Puget Sound. O teste Puget Sound mostrou que o instrumento pode fazer medições de concentração de metano in-situ e relatar essas medições em tempo real para um operador a bordo de um navio com uma taxa de atualização aproximadamente a cada 6 minutos.

Para o novo instrumento espectrômetro, é importante verificar se as medições in-situ estão de acordo com a amostragem e análise discretas estabelecidas para concentração de metano e razão de isótopos de carbono. O amostrador de fluido hidrotérmico PMEL, desenvolvido pela primeira vez em 1998, fornecerá fluidos hidrotermais quentes de respiradouros difusos com concentrações elevadas de metano para o espectrômetro de metano e, simultaneamente, coletará amostras discretas coordenadas para análise laboratorial de concentração e proporção de isótopos de carbono para calibrar cruzadamente o in-situ medições do amostrador de metano. Tamara Baumberger está coletando amostras em amostradores à prova de gás especializados para análise de isótopos de carbono e concentração de metano.