Kiitos EOS Buzziin ilmoittautumisesta.
Sameusvirrat—järvissä ja valtamerissä tapahtuvat sedimenttipitoisen veden syöksyvirtaukset-ovat tärkeimpiä prosesseja, jotka kuljettavat sedimenttiä rannikkoseuduilta syvänmereen. Tämä prosessi johtaa lisääntyvään sedimenttikerrostumien kehittymiseen, joista tulee potentiaalisia hiilivetyvarastoja. Virtaukset voivat nousta jopa 20 metrin sekuntivauhtiin ja kulkea satoja kilometrejä, mikä tarkoittaa, että ne voivat myös vahingoittaa tai tuhota vedenalaisia putkia, kaapeleita ja muita laitteita.
siitä, miten sameusvirrat tarkalleen ottaen saavuttavat näin suuret nopeudet, on keskusteltu pitkään. Tutkijat olettivat vuosikymmenten ajan, että sameus-virta voi kiihtyä itsestään takaisinkytkentäsilmukan vuoksi: sedimentin kiinnittyminen tekee virtauksesta tiheämmän ja siten nopeamman, mikä puolestaan lisää sedimentin kiinnittymistä. Mutta tämän itseään vahvistavan mekanismin-joka vahvistaisi virtauksia niiden liukuessa alamäkeen—mittaaminen on osoittautunut hyvin vaikeaksi.
nyt Sequeiros et al. raportoi tulokset useita kokeita, joissa he dokumentoivat itsekiihdytys laboratorio-luotu sameus virtaukset. Videokameroiden ja ultraääninopeusprofiloijien avulla tutkijat mittasivat tätä ilmiötä sekä ruumiissa että kolmen niistä yhdeksästä sameusvirrasta, jotka he synnyttivät 15 metriä pitkässä, 1,4 metriä syvässä flumessa, jonka kaltevuus oli 5 prosenttia.
ryhmä havaitsi, että itsestään kiihtyviä sameusvirtauksia muodostuu, kun savuhormiin virtaavan veden purkautuminen ylittää kynnysarvon samalla, kun kaikki muut parametrit, kuten suspendoituneen sedimentin pitoisuus, pysyvät muuttumattomina. Tulokset viittaavat siihen, että kasvava purkaus nostaa virtauksen nopeutta tarpeeksi korkealle käynnistääkseen takaisinkytkentämekanismin, joka on vastuussa itsestään kiihtyvän prosessin aloittamisesta. He kuitenkin havaitsivat myös, että hyvin suuri purkaus tai liian suuri sedimentti suspensiossa saattaa haitata kiihdytystä.
tutkimusryhmä havaitsi myös, että itsestään kiihtyvien virtojen tallettama materiaali oli paksuudeltaan ja raekooltaan tasaisempaa kuin hidastuvista virtauksista laskeutuneet sekvenssit. Kirjoittajat ehdottavat, että tätä ominaisuutta voitaisiin käyttää kentällä paljastamaan enemmän olosuhteista, joissa geologisessa muistiinmerkinnässä olevat turbidiittisekvenssit ovat kerrostuneet.
dokumentoimalla huolellisesti prosessit, jotka säätelevät sameusvirtausten muuttumista itsestään kiihtyviksi, tämä tutkimus auttaa rajoittamaan mekanismeja, joilla suhteellisen pienetkin virtaukset voivat hajottaa sedimenttiä syviin valtameriin. Näiden virtojen toiminnan selvittäminen on avain valtamerien parempaan ymmärtämiseen. (Journal of Geophysical Research: Oceans, https://doi.org/10.1029/2018JC014061, 2018)
—Terri Cook, Freelance-kirjailija