Когда мы думаем о мощных геологических силах, мы часто представляем себе землетрясения, извержения вулканов и ураганы. Мы также склонны думать о них на местах. Однако под поверхностью океана скрывается еще одно грозное геологическое явление: подводные оползни. Технически их называют гравитационными потоками. Эти потоки могут начаться с небольших размеров, но вырасти до катастрофических размеров по мере того, как они перемещаются по дну океана, увлекая осадки и набирая скорость.

Недавнее исследование, опубликованное в Достижения науки проливает свет на масштаб, силу и воздействие этого драматического явления, нанося на карту гигантскую подводную лавину, произошедшую 60 000 лет назад.

Событие «Кровать 5»

Массивная лавина произошла в каньоне Агадир, расположенном у побережья Северо-Западной Африки. Этот подводный каньон — один из крупнейших в мире, его длина составляет более 450 километров, а глубина — 1,2 километра. Событие, о котором идет речь, известное как «Событие пласта 5», началось как относительно небольшой подводный оползень. Он рос и рос, собрав огромный объем около 1,5 кубических километров, быстро перерастая в массивный гравитационный поток, который в конечном итоге переместил 162 кубических километра отложений.

По сути, он достиг объема, в 100 раз превышающего тот, с которого начинал.

Лавина размыла всю 400-километровую длину каньона и несколько сотен метров по вертикали. Он пронес булыжники по склону каньона более чем на 130 м.

«Для сравнения: это лавина размером с небоскреб, движущаяся со скоростью более 40 миль в час из Ливерпуля в Лондон, которая выкапывает траншею глубиной 30 метров и шириной 15 километров, уничтожая все на своем пути. Затем он распространяется по территории, превышающей территорию Великобритании, погребая ее под слоем песка и грязи толщиной примерно в метр», — говорит Крис Стивенсон, седиментолог из Школы наук об окружающей среде Ливерпульского университета.

Однако выяснить, что произошло, оказалось совсем не просто. В отличие от обычной лавины, эту лавину невозможно увидеть. Итак, чтобы исследовать его, исследователи проанализировали 300 образцов керна из этого района, взятых во время исследовательских круизов за последние 40 лет.

Грязь, камни и гравитация

Грязь сыграла решающую роль в экстремальном набухании на кровати 5. В отличие от более крупных отложений, ил имеет очень низкую скорость осаждения, то есть он остается во взвешенном состоянии в воде в течение длительного времени, сохраняя плотность и скорость потока. Это свойство делает грязь отличным топливом для подводных гравитационных потоков, позволяя им сохранять импульс на больших расстояниях.

Исследовательская группа обнаружила, что дно каньона Агадир покрыто толстыми отложениями ремобилизованной грязи, остатками более ранних оползней на марокканском континентальном склоне. Стабильность этих грязевых отложений практически не меняется с глубиной. Таким образом, они были легко размыты потоком пласта 5, который продолжал расширяться по мере спуска по каньону. Способность потока увлекать грязь была настолько эффективной, что его размер в конечном итоге был ограничен не его способностью переносить наносы, а физическими размерами самого каньона.

«Это первый раз, когда кому-либо удалось составить карту отдельной подводной лавины такого размера и рассчитать коэффициент ее роста».

«Что интересно, так это то, как это событие переросло из относительно небольшого начала в огромную и разрушительную подводную лавину, достигающую высоты 200 метров и двигавшуюся со скоростью около 15 м/с, вырывая морское дно и вырывая все на своем пути. способ.»

Уроки этой подводной лавины

Результаты этого исследования имеют глубокое значение для нашего понимания подводных гравитационных потоков и их потенциальных опасностей. Подводные гравитационные потоки способны изменить форму морского дна, что может повлиять на подводную инфраструктуру, такую ​​как кабели связи и нефтепроводы. Понимание того, как эти потоки растут и развиваются, имеет решающее значение для прогнозирования их поведения и смягчения их последствий.

«Наше новое понимание фундаментально бросает вызов нашему взгляду на эти события. До этого исследования мы думали, что большие лавины сходят только при больших обрывах склонов. Но теперь мы знаем, что они могут начаться с малого и перерасти в чрезвычайно мощные и обширные гигантские события», — говорит профессор Себастьян Крастель, руководитель отдела морской геофизики Кильского университета и главный научный сотрудник круизов, составивших карту каньона.

«Эти результаты имеют огромное значение для того, как мы пытаемся оценить потенциальный риск геологических опасностей для инфраструктуры морского дна, такой как интернет-кабели, по которым передается почти весь глобальный интернет-трафик, которые имеют решающее значение для всех аспектов нашего современного общества».

Ссылка в журнале: Кристоф Бёттнер и др., Чрезвычайная эрозия и набухание в гигантском подводном гравитационном потоке, Достижения науки (2024). DOI: 10.1126/sciadv.adp2584. www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adp2584