Introduzione agli ambienti del Canyon Submarine

I canyon submarine sono tra le caratteristiche più drammatiche e meno comprese del suolo oceanico terrestre, che spesso superano i 1.000 metri di profondità, tagliati profondamente in margini continentali in tutto il mondo, dal ben studiato Canyon Monterey fuori dalla California al vasto Canyon del Congo nell'Atlantico, che servono come condotti primari per sedimenti, carbonio organico e nutrienti che si muovono da ripiani continentali a profonde correnti di carbonio.

Sfide di sondaggio nei Canyon Submarine

I sondaggi idrografici nei canyon sottomarini presentano un formidabile insieme di ostacoli fisici e tecnici. Le pareti ripide e spesso instabili di questi canyon creano un forte sollievo topografico che può superare i 60 gradi di pendenza, complicando la geometria dei fasci acustici e introducendo artefatti in dati multisuma.

Tecniche principali di indagine

Un moderno sondaggio idrografico di un canyon sottomarino impiega tipicamente una suite di tecnologie complementari, ottimizzate per specifici aspetti dell'ambiente del canyon.Le seguenti sezioni illustrano i metodi più utilizzati, dalla mappatura del fondo marino alla profilazione della column.

Suonaggio eco multifamiglia

I sistemi di rilevamento multi-sondamento di canyon offrono una maggiore ampiezza di flusso, che consente di ottenere una maggiore frequenza di rilevamento di vari tipi di torrenti (MV) e di ottenere una maggiore ampiezza di flusso di dati (MS) e di ottenere una maggiore frequenza di rilevamento di dati geometrici (M).

Sonar laterale

Il sonar laterale-scan (SSS) opera emettendo impulsi acustici a forma di ventola a lato di un pesce tow, registrando la forza e il tempo di viaggio di eco dal fondo marino. A differenza del multifascio, che produce dati geometricamente corretti di profondità, lato-scan produce immagini che assomigliano a una fotografia obliqua, evidenziando variazioni testuali e sollievo.

Veicoli a distanza e veicoli subacquei autonomi

Per le osservazioni più dettagliate e la raccolta dei campioni, le piattaforme robotiche subacquee sono indispensabili. I veicoli a funzionamento remoto (ROV) come quelli operati dal Monterey Bay Aquarium Research Institute (MBARI) o l'Istituto Schmidt Ocean possono scendere a piani canyon oltre i 4.000 metri, portando le telecamere ad alta definizione, le braccia manipolatrici e una suite di sensori scientifici.

Geofisica della subsuperficie

Mentre le tecniche acustiche mappano il fondale marino e la subsuperficie immediata, la struttura geologica più profonda richiede la profilazione della riflessione sismica. I sistemi sismici monocanale e multicanale che utilizzano sorgenti airgun o scintille possono immaginare strati di sedimenti e canali sepolti da decine a centinaia di metri sotto il fondo del mare.

Colonna e misure correnti dell'acqua

Per la maggior parte dei casi, i ricercatori di tipo sperimentale di Doppler possono essere impiegati per la distribuzione di elementi di tipo organico, mentre i ricercatori di tipo sperimentale di Doppler possono essere montati su mooring, ROV o AUVs misurano i profili di velocità attuali in caso di elevata risoluzione temporale.

Principali risultati scientifici da recenti indagini

I progressi nell'indagine idrografica negli ultimi due decenni hanno rivoluzionato la nostra comprensione dei canyon sottomarini, che sintetizzano i principali risultati ottenuti da campagne di indagine integrate.

Morfologia complessa e processi geomorfici

I flussi di gole sono stati individuati in modo più rapido e più rapido, con la possibilità di trovare i canali sinuosi, le pareti terrazzate, le valli appese e i meandri inclini che mimizzano i sistemi fluviali a forma di V. Queste forme non sono statiche; le indagini ripetute mostrano cambiamenti misurabili sui flussi decadali.

Dinamica di trasporto attiva del segmento

I flussi di torrenti sono in aumento, in modo da poter essere più sicuri di quanto si possa fare.

Caldi della biodiversità e delle insights ecologiche

I canyon dei fiumi sono diversi e i loro habitat sono spesso caratterizzati da una forte capacità di biodiversità rispetto alle pendici adiacenti. Le indagini idroacustiche combinate con i transettori dei video ROV hanno documentato le dense aggregazioni dei pesci, come il pesce roccioso e il fieno, oltre a habitat strutturalmente complessi costruiti da coralli ad acqua fredda (ad esempio, Lophelia pertusa[FFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFF]

Quadro geologico e controlli tettonici

I sistemi di rilevamento dei gassosi sono collegati a una vasta gamma di sistemi di rilevamento dei gas di rischio e di sovrapposizione dei gas di origine.

Studi di casi

Monterey Canyon, California

Il canyon di Monterey Canyon, uno dei più grandi canyon sottomarini della costa occidentale del Nord America, è stato il centro di indagini idrografiche intensive fin dagli anni '90. Il programma di mappatura sostenuta di MBARI ha prodotto dati termici che documentano la migrazione annuale delle onde sedimentarie, l'erosione testata dei rami multipli del canyon, e la deposizione dettagliata dei sedimenti di granella nel mezzo dei reparti del canyon.

Nazaré Canyon, Portogallo

Il canyon Nazaré Canyon, situato al largo della costa portoghese, è famoso per aver generato alcune delle più grandi onde registrate al mondo (la “Nazaré big wave”) per la sua insolita concentrazione di acqua termale.

Kaikoura Canyon, Nuova Zelanda

Il terremoto del Kaikoura del 2016 ha innescato una massiccia frana sottomarini nel Canyon del Kaikoura, che ha ridimensionato i cavi di telecomunicazione del fondo marino e generato uno tsunami locale.

Direzioni e Avanzamenti Tecnologici

I sistemi di rilevamento dei fondali di mare (SAS) e di lunga durata, che consentono di monitorare in modo continuo le condizioni del canyon su scala temporale stagionale e interannuale, consentono di rilevare in modo automatico i dati dinamici di rilevamento di una velocità di profondità.

Conclusioni

I ricercatori di questo tipo, che hanno sviluppato un'esperienza di ricerca, hanno dimostrato che i loro risultati sono molto più importanti.