Измерение «умных валунов» Лавины на морском дне

Тяжелая рама 800 кг, перемещенная потоком (© 2017 MBARI)

Тяжелая рама 800 кг, перемещенная потоком (© 2017 MBARI)

Previous Next

Исследователи развернули высокотехнологичные роботизированные датчики, замаскированные под валуны, в первый раз, чтобы измерить начало и эволюцию огромных, труднодоступных лавинных лавин, которые регулярно наносят ущерб глобальным сетям телекоммуникационных кабелей морского дна.

Так называемые «умные валуны» показали некоторые удивительные выводы, которые помогут информировать, где лучше всего укладывать кабели морского дна, которые поддерживают интернет. Опубликованные на этой неделе в журнале Nature Communications , это исследование показывает, что подводные лавины горных пород и песка, которые, как известно, трудно измерить из-за их мощной природы, могут перемещаться через морское дно почти со скоростью 30 км / час (подобно человеку спринтер) и достаточно мощны, чтобы перемещать объекты весом почти одну метрическую тонну на несколько километров.

В течение этого многолетнего проекта - самой амбициозной попытки еще измерить эти лавины - в общей сложности 15 событий были успешно отслежены, некоторые из которых проехали более 50 километров в глубокое море.

Более 50 инструментов были установлены на морском дне в Монтерейском каньоне и на морском побережье в Калифорнии, включая новые умные валуны, предназначенные для путешествий по лавинам и измерения их скорости и движения. Один из этих умных валунов был также прикреплен к тяжелой раме на 800 килограммов, которая проходила в нескольких километрах от каньона в пределах суспензии песка и фрагментов камней. Наличие такого плотного слоя, богатого осадками в основе лавины, стало неожиданностью и бросает вызов многим существующим теориям о том, как ведут себя эти потоки. Повторные исследования морского дна, выполненные роботизированными подводными лодками, показали, что зона морского дна, затронутая этим мощным и плотным слоем, ограничивалась лишь тонкой центральной частью подводного каньона. По мере того, как потоки продвигались дальше к более глубокой воде, где каньон был шире, они также находились в замедленном темпе. Эти новые данные дают ценную информацию для определения безопасных точек пересечения через другие каньоны для новых кабелей и трубопроводов морского дна.

По словам одного из авторов этой статьи, одного из авторов этой статьи, научный сотрудник Национального океанографического центра (НОК) доктор Майк Клэр: «Плотный характер потоков подводных лодок стал неожиданностью. Это означает, что они могут нанести больше вреда коммуникационным кабелям, чем мы думали. Это также усложнит имидж ».

18-месячное, международное, совместное исследование также показало, что эти мощные лавины не обязательно требуют большого события для их запуска.

«Если вы думаете о снежных лавинах, вы можете вызвать один из них с палкой динамита, сброшенной с вертолета. С другой стороны, если условия на склоне в самый раз, даже ручное поднятие долины может вызвать один из них », - сказал доктор Клэр. «Наши исследования показывают, что лавины подводных осадков одинаковы ... им не обязательно нужен большой спусковой крючок, если условия правильные.

«В некотором смысле отсутствие определенного триггера затрудняет прогнозирование, когда эти события будут происходить, но мы обнаружили, что они более вероятны в бурные времена года, что помогает прогнозировать периоды, когда они более вероятны».

Новое исследование является частью исследовательского портфеля НОК, целью которого является защита людей и имущества от морских опасностей; он финансировался Фондом Дэвида и Люсиль Паккард и Советом по исследованиям в области окружающей среды (НКРЭ). Д-р Клэр был поддержан Инновационной программой НКРЭ «Экологические риски для инфраструктуры», целью которой является лучшее понимание того, как стихийные бедствия влияют на инфраструктуру и общество. Полевую программу возглавил Научно-исследовательский институт аквариума в Монтерей-Бей, при поддержке Геологической службы Соединенных Штатов, Университета океанов Китая, Национальной лаборатории морской науки и технологии Квиндао, Университета Дарема, Университета Халла, Университета Саутгемптона и Национального центра океанографии.