В научном исследовании впервые описана подводная картография высокоширотной системы в канале ИБИС, которая охватывает десятки километров в северо-западной части Баренцева моря, в Северном Ледовитом океане.
Этот канал является одной из немногих подводных долин в полярных широтах, сохранивших свою геологическую архитектуру во время последнего ледникового максимума (LGM), согласно новому исследованию, опубликованному в журнале Arktos - The Journal of Arctic Geosciences, в котором участие принимает лектор Хосе Луис Касамор, член Объединенной исследовательской группы по морским наукам о Земле факультета наук о Земле Барселонского университета.
Другими участниками исследования являются эксперты из Триестского национального института океанографии и экспериментальной геофизики (OGS, Италия) и Университета Тромсё (Норвегия), а также других учреждений.
Terra incognita: открытие морского дна планеты
Многие неизвестные ландшафты нашей планеты находятся под водами океана. В настоящее время морское дно и полярные регионы создают две большие границы для исследований в области наук о Земле. В этом контексте применение передовых технологий в научных кампаниях - дифференциальная GPS, многолучевая батиметрия высокого разрешения, 2D и 3D сейсморазведка по отраженным волнам, дистанционно управляемый подводный аппарат (ROV) - стало методологической революцией, которая повысила точность карт батиметрии морского дна..
Канал INBIS -interfan Bear Island and Storfjorden- расположен в северо-западной части Баренцева моря, на острове Медвежий, в норвежском архипелаге Шпицберген. Его головная часть находится на континентальном шельфе на глубине около 500 метров, а его самая дальняя часть простирается на 2500 метров ниже поверхности моря. INBIS считается «исключительным глубоководным каналом в полярных широтах, который образовался в районе континентальной окраины между двумя важными устьевыми конусами выноса (TMF)», отмечает Хосе Луис Касамор, содиректор океанографической кампании DEGLABAR, которая нанес на карту большую часть канала ИНБИС на океанографическом корабле OGS Explora в 2015 году.
На протяжении тысячелетий подводный рельеф этого канала формировался под действием нескольких геологических процессов на полярных окраинах. Овраги являются основными топографическими структурами, «которые позволили провести геологическую реконструкцию канала INBIS», отмечает Леонардо Руи, член Национального института океанографии и экспериментальной геофизики Триеста (OGS) и первый автор исследования..
"В частности, - продолжает Руи, - структура и некоторые характеристики этих образований - например, соотношение между размерами и глубиной разреза - помогают понять возможные механизмы образования и отличить районы с преобладанием оврагов от районов с преобладанием русел. области."
Подводная топография, сохранившаяся во время последнего ледникового максимума
В целом наносы, приносимые ледяными потоками, препятствуют образованию балок и другого рельефа в этих подводных районах. В русле ИНБИС его близость к острову Медвежьему явилась определяющим фактором, остановившим продвижение ледяных потоков и предотвратившим восстановление подводной долины наносами.
В результате эта подводная долина является одним из немногих полярных каналов, сохранивших свой особый подводный рельеф во время LGM, периода максимального расширения ледяных шапок в новейшей истории геологии планеты, более 20 000 лет назад», - говорит Касамор, член отдела динамики Земли и океана UB.
Похожим случаем может быть пролив Альбертини на северной окраине архипелага острова Шпицберген в Северном Ледовитом океане. «В этом районе внешний шельф получает наносы, принесенные ледяными течениями, протекающими через канал Альбертини, процесс, который предотвращает образование хвостохранилища и позволяет сформировать подводный канал», - говорит Леонардо Руи.
Мутные течения, формирующие подводный ландшафт
В верхней части канала ИНБИС новая батиметрическая карта описывает систему оврагов и второстепенных каналов, среди которых хвостохранилища Квейтола и Медвежий остров, которые пересекают континентальный склон и впадают в основной канал. Согласно исследованию, действие потоков плотности и потоков мутности, создаваемых плавленой ледяной водой, является факторами, которые сформировали и сохранили эти эрозионные структуры.
В этом геологическом контексте, «и особенно в период максимального расширения ледяного покрова в этом районе во время LGM, материал, принесенный ледяными течениями, привел к образованию хвостохранилищ», подчеркивает Хосе Луис Касамор.
Изменение уклона является еще одним ключевым фактором подводной топографии, который необходимо учитывать при определении происхождения подводного рельефа канала IBIS. По словам Леонардо Руи, «этот фактор, вместе с изменением размеров оврагов, привел к выделению района, частично подверженного стоку гляцигенного селевого потока (южный район), и полностью охраняемого района близостью к Медвежьему острову (северный район)."
В рамках исследования специалисты нанесли на карту эрозионные структуры в самой южной части, «которые предполагают наличие реликтовых отложений массообмена (MTD), пересекающих верхний склон с ориентацией ЮВ-СЗ», отмечает Леонардо Руи.
Морфологический анализ самой дальней области «может предположить некоторые из этих эпизодов нестабильности океанического дна, хотя необходимо продолжить более подробные исследования», - комментирует Касамор.
Арктика: владения великих ледяных течений
Геологическая история Северного Ледовитого океана выявила экстремальные эпизоды, такие как Storegga Tsumani, самая впечатляющая подводная катастрофа, известная до сих пор, которая потрясла дно полярных морей около 7000 лет назад. В проливе Фрама - проходе между Гренландией и островами Шпицберген - арктические холодные воды смешиваются с атлантическими теплыми водами и создают исключительную ситуацию для изучения геологических летописей естественного изменения климата на планете.
Теперь северные полярные воды - одна из наиболее пострадавших экосистем от последствий глобальных изменений - создают совершенную естественную лабораторию для многих областей морских наук о Земле (геоморфология, палеоокеанография, палеоклиматология, батиметрия и т. д.). В этом сценарии вызовов для международных наук Объединенная исследовательская группа по морским наукам о Земле UB, возглавляемая профессором Микелем Каналсом, отличилась своим научным влиянием, сосредоточенным на раскрытии геологической и палеоклиматической истории морского дна, которая на протяжении тысячелетий преобладали действия великих шапок и ледяных течений.