Профессор наук о Земле Энн Бернхардт из Свободного университета Берлина и доктор Вольганг Шванхарт из Университета Потсдама, используя глобальную статистическую модель, обнаружили удивительное понимание: основным фактором, влияющим на формирование подводных каньонов, является крутизна морского дна — а не роль рек и перенос ими осадков в океан, как принято считать.
Их исследование под названием [«Seafloor Slopes Control Submarine Canyon Distribution: A Global Analysis»](https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adv3942) было опубликовано в журнале Science Advances.
Чтобы изучить причины глобального распределения подводных каньонов, исследователи использовали пространственную статистическую модель, включающую более 2000 каньонов по всему миру.
Они проанализировали взаимосвязь между частотой каньонов и шестнадцатью геолого-геофизическими переменными, включая тектонические, геоморфологические и климатические факторы. С помощью современного точечного анализа они выяснили, что градиент морского дна у континентальных шельфов является наиболее важным предиктором, опережая такие факторы, как близость к устьям рек, нагрузка наносами или сейсмическая активность.
«Наш анализ показывает, что тектонические и термальные процессы, формирующие наклон океанского дна, в конечном итоге определяют, где каньоны образуются чаще всего», — объясняет ведущий автор Энн Бернхардт.
«Эти глубокие подводные долины являются важными транспортными путями для наносов и углерода в глубокий океан, процесс, который влияет на климат Земли в геологических временных масштабах».
Исследование также показывает, что как только каньон прорезал континентальный шельф, он начинает взаимодействовать с прибрежными процессами, особенно с поступлением наносов из рек или прибрежными течениями. Это создаёт своего рода конкурентную динамику: каньон, который занимает выгодное положение, может эффективно «вытеснять» соседние каньоны, захватывая больше наносов.
С этого момента такие земные процессы, как характер подстилающих коренных пород или объём речного стока, становятся всё более важными, особенно когда каньоны доходят до древней береговой линии в периоды низкого уровня моря, что позволяет им напрямую контактировать с земными источниками наносов.
«Эти физические процессы и их взаимодействие происходят в геологических временных масштабах и довольно сложны. Тот факт, что они происходят далеко под поверхностью океана, конечно, не облегчает их наблюдение», — говорит Вольфганг Шванхарт.
«Поэтому мы выбрали статистическую модель, поскольку она позволила нам лучше понять, как образуются подводные каньоны, используя обширные глобальные данные».
Выводы исследователей опровергают широко распространённое мнение о том, что реки и их наносы являются основными движущими силами формирования подводных каньонов. Вместо этого результаты показывают, что чем круче морское дно, тем больше вероятность образования таких каньонов — процесс, во многом обусловленный тектоническим поднятием, термальным охлаждением и нестабильностью склонов.
Исследование даёт фундаментальное представление о взаимодействии между геодинамикой земной коры и глобальным углеродным циклом, закладывая основу для лучшего понимания роли океанов как долгосрочных поглотителей углерода.
Последствия этих выводов выходят за рамки геологии: подводные каньоны транспортируют органический углерод в глубокое море, способствуя долгосрочному регулированию климата. Определив, где и почему такие каньоны наиболее вероятны, исследователи надеются улучшить наше понимание глобальных поглотителей углерода.
«Наши выводы помогут нам определить регионы, в которых углерод достигает глубокого моря особенно эффективно», — говорит Бернхардт. «Это важно для улучшения моделей земной системы и прогнозов, связанных со стабильностью природных углеродных резервуаров».
Предоставлено [Свободным университетом Берлина](https://phys.org/partners/free-university-of-berlin/)