Подводные каньоны — одни из самых впечатляющих и удивительных геологических образований на дне океанов. Однако на международном уровне учёным ещё предстоит раскрыть многие их секреты, особенно в отдалённых регионах Земли, таких как Северный и Южный полюса.
В статье, опубликованной в журнале Marine Geology, представлен наиболее подробный на сегодняшний день каталог антарктических подводных каньонов. Исследователи Дэвид Амблас из Объединённой исследовательской группы по морской геологии на факультете наук о Земле Барселонского университета и Риккардо Арозио из исследовательской группы по морской геологии Университетского колледжа Корка выявили в общей сложности 332 сети каньонов, некоторые из которых достигают глубины более 4000 метров.
Каталог подводных каньонов
Каталог, в котором в пять раз больше каньонов, чем в предыдущих исследованиях, был создан на основе версии 2 Международной батиметрической карты Южного океана (IBCSO v2) — наиболее полной и детальной карты морского дна в этом регионе. В исследовании использованы новые батиметрические данные высокого разрешения и полуавтоматический метод идентификации и анализа каньонов, разработанный авторами. Всего описано 15 морфометрических параметров, которые выявляют разительные различия между каньонами в Восточной и Западной Антарктиде.
Амблас объясняет: «Подобно тем, что находятся в Арктике, антарктические подводные каньоны напоминают каньоны в других частях мира, но они, как правило, крупнее и глубже из-за длительного воздействия полярных льдов и огромных объёмов отложений, переносимых ледниками на континентальный шельф».
Особенности антарктических каньонов
Более того, антарктические каньоны в основном образованы мутьевыми потоками, которые переносят взвешенные отложения вниз по склону на высокой скорости, размывая долины, через которые они протекают. В Антарктиде крутые склоны подводного рельефа в сочетании с обилием ледниковых отложений усиливают действие этих течений и способствуют формированию крупных каньонов.
Роль подводных каньонов в циркуляции океана
Подводные каньоны играют решающую роль в динамике океана: они транспортируют отложения и питательные вещества из прибрежных районов в более глубокие зоны, соединяют мелководные и глубоководные районы и создают среды обитания, богатые биоразнообразием.
Учёные выявили около 10 000 подводных каньонов по всему миру, но поскольку только 27% морского дна Земли было нанесено на карту в высоком разрешении, реальное число, вероятно, выше. Несмотря на их экологическую, океанографическую и геологическую ценность, подводные каньоны остаются малоизученными, особенно в полярных регионах.
Согласно исследованию Амбласа и Арозио, некоторые из проанализированных подводных каньонов достигают глубины более 4000 метров. «Наиболее впечатляющие из них находятся в Восточной Антарктиде, для которой характерны сложные ветвящиеся системы каньонов», — пояснил Амблас.
Арозио отметил: «Особенно интересно было увидеть различия между каньонами в двух основных антарктических регионах, поскольку ранее это не описывалось. Каньоны в Восточной Антарктиде более сложные и разветвлённые, часто образуя обширные системы каньон–канал с типичными U-образными поперечными сечениями».
Согласно Амбласу, это морфологическое различие подтверждает идею о том, что ледяной покров Восточной Антарктиды возник раньше и имеет более длительное развитие. «Это предполагалось в исследованиях осадочных отложений, — сказал Амблас, — но ещё не было описано в крупномасштабной геоморфологии морского дна».
Значение исследования
Исследование подчёркивает тот факт, что современные модели циркуляции океана, подобные тем, что используются Межправительственной группой экспертов по изменению климата, неточно воспроизводят физические процессы, происходящие в локальных масштабах между водными массами и сложной топографией, такой как каньоны.
Эти процессы, включая направление течений, вертикальное перемешивание и вентиляцию глубинных вод, необходимы для формирования и трансформации холодных плотных водных масс, таких как антарктическая придонная вода. Игнорирование этих локальных механизмов ограничивает способность моделей прогнозировать изменения в динамике океана и климата.
Как заключают исследователи, «поэтому мы должны продолжать собирать батиметрические данные высокого разрешения в некартографированных районах, которые, несомненно, обнаружат новые каньоны, собирать данные наблюдений как in situ, так и с помощью удалённых датчиков и продолжать совершенствовать наши климатические модели, чтобы лучше представлять эти процессы и повышать надёжность прогнозов воздействия изменения климата».