18 October 2023, 12:00

Древние воды Антарктиды образовали контуритовые дрифты в Центральной Атлантике

Центральная Атлантика крайне интересна для геологов. Движение литосферных плит породило здесь сложную сеть разломов, исследование которых позволяет лучше понять процессы не только внутри нашей планеты, но и на ее поверхности.  Такие разломы служат транспортными артериями для распространения Антарктической донной воды — важной части глобального механизма циркуляции вод в Атлантическом океане. Огромный поток воды из Антарктиды сжимается бортами разломов до ширины всего в несколько километров. Эти «бутылочные горлышки океана» удобны, чтобы исследовать, как перемещаются потоки донной воды в Атлантике сейчас и как они двигались раньше.

Древние воды Антарктиды образовали контуритовые дрифты в Центральной Атлантике

Например, разлом Вима, протянувшийся от Карибского бассейна почти до берегов Сьерра-Леоне в Африке, — это главный транспортный путь для Антарктической донной воды на ее пути из западной в восточную Атлантику. Каждую секунду через него прокачивается больше воды, чем все реки мира поставляют в океан за то же время. Ранее считалось, что в разломе Вима последние два с половиной миллиона лет осадочными процессами управляли мощные, похожие внешне на лавины, потоки взвеси со склона Южной Америки. Под действием силы тяжести они переносили вдоль океанского дна огромный объем взвешенных частиц глины, песка и остатков наземной растительности на расстояние более тысячи километров к северу от устья Амазонки.

Ученые из Института океанологии имени П. П. Ширшова РАН (Москва), Государственного океанографического института имени Зубова (Москва) и Института морских наук (Италия) исследовали строение разлома Вима, чтобы узнать природу отложений на его дне: созданы ли они лавинообразными потоками взвеси со склона Южной Америки или древним океаническим течением из Антарктики. Для этого авторы использовали сейсмоакустический профилограф — прибор, встроенный в дно научного судна, который испускает акустический сигнал и воспринимает его отражение от разных слоев отложений, покрывающих океанское дно. Так исследователи смогли обнаружить в долине разлома серию осадочных валов (дрифтов) и контуритовых каналов, сформировавшихся под действием течений из Антарктики. Контуриты — это донные осадки, отложенные течениями. Они складываются в геологические тела, по форме похожие на барханы в пустыне, — контуритовые дрифты. Обнаружение контуритовой системы на дне разлома Вима меняет современные представления об осадконакоплении в этом районе и показывает, что вклад в этот процесс океанических вод из Антарктики был сильно недооценен.

Чтобы понять, как сформировалась обнаруженная система, авторы исследовали скорости и направления придонных течений в разломе Вима. Для этого ученые провели численное моделирование и заверили его результаты данными прямых измерений. С борта научно-исследовательского судна на тросе от поверхности до самого дна опускались акустические измерители скорости течений. В настоящий момент точный возраст системы оценить сложно, это задача для будущих работ. Однако полученные результаты позволяют предположить, что система сформировалась в плейстоцене (2,5 миллиона — 11,7 тысяч лет назад).

«Наша работа позволяет пересмотреть представления о том, как накапливаются осадки на океанском дне в долине разлома Вима. Мы показали, что придонные течения из Антарктики играли здесь не меньшую, а может, и большую роль в осадконакоплении, чем мутьевые потоки со склона Южной Америки. Хотя это исследование направлено в прошлое, оно дает возможность лучше понять процессы, происходящие в океане в настоящем, а также делать прогнозы на будущее. В дальнейшем мы планируем изучить колонки (керны) донных осадков, отобранные на обнаруженных дрифтах. Это позволит более точно оценить возраст контуритовой системы и получить информацию о том, как в ответ на изменения климата менялись свойства и скорость движения Антарктической донной воды в этом районе в плейстоцене», — рассказывает участник проекта, поддержанного грантом РНФ, Дмитрий Борисов, кандидат геолого-минералогических наук, ведущий научный сотрудник Лаборатории палеоокеанологии ИО РАН.

Результаты исследования, поддержанного грантом Российского научного фонда (РНФ), опубликованы в журнале Scientific Reports.

Source:  Пресс-служба РНФ

News article publications

Read also

Обнаружены аномально высокие внутренние волны в Арктике
Молодежная группа ученых-океанологов впервые обнаружила аномально высокие внутренние волны в российском секторе Арктики. Ученые проводили измерения в проливе Карские Ворота, соединяющем Баренцево и Карское моря. Было выявлено, что при взаимодействии морских течений с неровным дном пролива регулярно возникают аномально мощные внутренние волны высотой до 40 метров. Открытие столь мощных внутренних волн может быть полезным в решении ряда прикладных задач, связанных с разведкой и добычей нефтегазовых месторождений в Арктике, прокладкой трубопроводов и подводных коммуникаций, обеспечением безопасности судоходства по Северному морскому пути.
Hydrogeology
Hydrology
Oceanology
14 February 2024
В разных участках болот выбросы парниковых газов могут отличаться в 150 раз
Ученые выяснили, что в разных участках одного и того же верхового — то есть питаемого осадками — болота выброс парникового газа метана в атмосферу различается примерно в 150 раз. Это связано с тем, что поверхность болот крайне неоднородна: здесь можно выделить несколько микроландшафтов — затопленные участки, низменности, кочки и гряды, поросшие растительностью, — и все они с разной интенсивностью выделяют метан. Такое наблюдение поможет строить более точные модели выбросов парниковых газов и тем самым оценить вклад болот в потепление климата.
Agrophysics
Geology
Geophysics
20 March 2024
Изменение палеоклимата стало причиной подъема уровня воды в древнем Каспии
Ученые доказали, что экстремальный подъем уровня Каспийского моря на десятки метров, произошедший 18–13 тысяч лет назад и получивший название «Великая Хвалынская трансгрессия», мог быть вызван, вопреки существующим гипотезам, не таянием ледника, а естественными изменениями палеоклимата. Оказалось, что из-за холодного климата того периода обширные территории, с которых собирали воду впадающие в Каспий реки, были покрыты многолетней мерзлотой. В результате массы дождевых и талых вод почти не впитывались в мерзлые грунты и стекали в море, испарение с поверхности которого было небольшим. Все эти факторы привели к повышению уровня Каспия и увеличению площади моря более чем вдвое по сравнению с современным. Полученные данные помогут уточнить представления о масштабе колебаний уровня Каспийского моря при изменении климата.
Geography
Hydrogeology
Hydrology
15 March 2024
По спутниковым измерениям выяснено, что влияет на соленость Чукотского моря
Ученые Морского гидрофизического института РАН впервые выявили два основных типа межгодового распределения солёности в Чукотском море – «западный» и «восточный». Как оказалось, ключевую роль в их формировании играет динамика Восточно-Сибирского течения. Полученные оценки вносят значительный вклад в понимание сложных процессов взаимодействия Тихого и Северного Ледовитого океанов. Эти данные важны для планирования судоходства и мониторинга изменений климата в Арктике.
Hydrology
Hydrophysics
Oceanology
6 February 2024
Найдена граница распространения Антарктических донных вод в Северной Атлантике
Океанологи выяснили, что глубоководный проход Западный, который расположен в Атлантическом океане на широтах между Марокко и Португалией, служит естественным коридором для транспорта Антарктической донной воды в Северо-Восточную Атлантику. По мере этого переноса вода из Антарктики смешивается с атлантической, меняя свою температуру, соленость и химический состав. Полученные данные позволяют лучше понять, как водные массы, участвующие в переносе тепла и углерода, циркулируют в океане.
Hydrology
Hydrophysics
Oceanology
30 December 2023
Микробы в вечной мерзлоте могут помешать резкому потеплению климата
Ученые выяснили, что высокое разнообразие микроорганизмов, населяющих зону вечной мерзлоты, может значительно снизить скорость потепления атмосферы у поверхности Земли. По мере таяния многолетнемерзлых грунтов микробы начинают выделять метан и, если видов бактерий мало, в определенный момент произойдет массовый выброс этого парникового газа. Высокое же видовое богатство приведет к меньшему — в масштабе нескольких градусов — нагреву воздуха планеты.
Geology
Mathematical modeling
Microbiology
13 December 2023