资源环境动态监测快报

2020年第13期

英国国家海洋学中心揭示深海“瀑布”的影响

2020年6月19日,《自然通讯》(Nature Communications)杂志发表了一项受“欧盟地平线2020”研究与创新计划与“玛丽·居里学者”项目资助,由英国国家海洋学中心(NOC)牵头,来自杜伦大学(Universities of Durham)、英国南安普敦大学(Southampton)、赫尔大学(Hull)、加拿大地质调查局(Geological Survey of Canada)和美国新罕布什尔大学(New Hampshire)的研究人员组成的国际研究小组完成的新研究。该研究发现了深海中湍急的瀑布对海底通道形状和行为的控制方式与机制。这些海底通道相当于海里的河流,但它们的面积可能更大,可以延伸到海底数十万到数千公里,给沉积物、营养物和污染物转移到深海提供了重要的渠道。

研究小组对目前所有的海底通道进行了详细的重复测绘。在不列颠哥伦比亚省布特湾(Bute Inlet)开展的长达9年的观察显示,一些高达30米、类似于河流中瀑布的陡峭悬崖(即所谓的“拐点”,knickpoints)形成了一组壮观的现象。类似的现象每年在河流中以不到1米的速度移动。而根据研究小组的观察,海底通道的移动速度更快,每年高达450米。研究人员表示,尽管海底航道中存在拐点这一认识由来已久,但从未意识到它们的移动速度如此之快,达到了河流移动速度的几百倍。同样令人震惊的是,这一特点呈现出强大的动态性,提醒人们深海中仍有存在多有待发现的现象。这些湍急的拐点导致了近四分之三的河道侵蚀,研究人员发现海底通道的拐点比之前提出的其他因素(例如弯道的形成)更为重要。

由于缺乏长期监测,海底通道等深海环境研究受到了一些阻碍,但是这项研究为理解这些在全球范围内举足轻重的活动提供了重要且急需的支持。拐点在世界上许多海底通道中都发挥着重要作用。了解这些快速移动的活动对于确定各种颗粒(包括沉积物、有机碳和微塑料)的运输方式和地点至关重要。流经这些海底峡谷的大量沉积物也对海底的核心基础设施构成了威胁,例如承载着99%以上数据流量(包括互联网)的通信电缆网。这些发现为设计牢固的海底设施提供重要信息,而日常生活所需的通讯和电力供应正依赖于这些设施。另外,这些沉积物常用于记录重大地震和陆地洪水事件,因此,了解海底通道如何输送这些沉积物提供了关键信息。

(薛明媚,吴秀平 编译)