Tack för att du registrerar dig för Eos Buzz.
Turbiditetsströmmar-nedförsbackar av sedimentbelastat vatten som förekommer i sjöar och hav—är en av de primära processerna som ansvarar för att transportera sediment från kustregioner till djuphavet. Denna process resulterar i den inkrementella utvecklingen av sedimentära avlagringar, som blir potentiella kolvätebehållare. Strömmarna kan nå hastigheter på upp till 20 meter per sekund och färdas hundratals kilometer, vilket innebär att de också kan skada eller förstöra undervattensledningar, Kablar och annan utrustning.
exakt hur grumlighetsströmmar uppnår sådana höga hastigheter har länge varit ett ämne för debatt. I årtionden antog forskare att en grumlighetsström kan självaccelerera på grund av en återkopplingsslinga: entrainment av sediment gör flödet tätare och därmed snabbare, vilket i sin tur ökar sediment entrainment. Men att mäta denna självförstärkande mekanism—som skulle stärka strömmarna när de glider nedförsbacke-har visat sig vara mycket svårt.
nu Sequeiros et al. rapportera resultaten av en serie experiment där de dokumenterar självacceleration i laboratoriegenererade grumlighetsströmmar. Med hjälp av videokameror och ultraljudsprofilerare mätte forskarna detta fenomen i både kroppen och framsidan av tre av de nio grumlighetsströmmarna som de genererade i en 15 meter lång, 1, 4 meter djup flume med en 5% lutning.
teamet upptäckte att självaccelererande grumlighetsströmmar bildas när utsläpp av vatten som strömmar in i rännan överstiger ett tröskelvärde medan alla andra parametrar, såsom koncentrationen av suspenderat sediment, hålls konstanta. Resultaten tyder på att den ökande urladdningen höjer flödeshastigheten tillräckligt hög för att initiera återkopplingsmekanismen som är ansvarig för att starta processen med självacceleration. Men de fann också att en mycket hög urladdning eller för mycket sediment i suspension kan hindra acceleration.
teamet observerade också att materialet som de självaccelererande strömmarna deponerade var mer enhetligt vad gäller dess tjocklek och kornstorlek än sekvenser som avgjordes från retardationsströmmar. Författarna föreslår att denna egenskap kan användas i fältet för att avslöja mer om de förhållanden under vilka turbidite-sekvenser i den geologiska posten deponerades.
genom att noggrant dokumentera de processer som styr om grumlighetsströmmar blir självaccelererande, hjälper denna studie att begränsa mekanismerna genom vilka även relativt små strömmar kan sprida sediment till de djupa oceanerna. Att reda ut hur dessa flöden fungerar är nyckeln till en bättre förståelse för våra hav. (Journal of Geophysical Research: Oceans) , https://doi.org/10.1029/2018JC014061, 2018)
—Terri Cook, frilansskribent