Rozszyfrowanie intensywności przeszłych prądów oceanicznych

Szczegóły przeszłych warunków klimatycznych odkrywają badacze nie tylko próbki osadów z dna oceanu, ale także powierzchnia dna morskiego, która jest narażona na działanie prądów stale ją zmieniających. Osady ukształtowane przez prądy przydenne nazywane są konturitami. Te osady zawierają informacje o warunkach oceanicznych w przeszłości, a także wskazówki dotyczące klimatu. Kontury często można znaleźć na zboczach kontynentalnych lub wokół gór głębinowych. Można je jednak znaleźć w każdym środowisku, w którym w pobliżu dna morskiego występują silne prądy. Mechanizmy, które je kontrolują, nie są jeszcze dobrze poznane. Eksperymenty ze zbiornikami korytowymi pomogą to zmienić poprzez przedstawienie osadzania w przyszłych modelach.

Szczegółowe obserwacje zmian w eksperymentach korytowo-zbiornikowych

Henriette Wilckens, pierwsza autorka nowo opublikowanego badania, stworzyła replikę zbocza kontynentalnego w specjalnym zbiorniku korytowym na Uniwersytecie w Utrechcie (Holandia). Symulowano prądy i dopływ osadu do zbiornika kominowego za pomocą pomp i monitorowano za pomocą miernika prądu. Tworzenie i rozwój osadów mierzono za pomocą skanera laserowego. Wszystkie uzyskane dane porównano z pomiarami w naturalnych systemach oceanicznych, aby potwierdzić wyniki eksperymentów.

„Wewnętrzną architekturę osadów konturitów można obserwować na podstawie danych sejsmicznych, ale aby uzyskać informacje o prądach oceanicznych w przeszłości, musimy lepiej zrozumieć ich rozwój i czynniki wpływające na układy konturitów” – wyjaśnia Wilckens. Chociaż nie da się bezpośrednio zobaczyć, w jaki sposób naturalne systemy morskie, które rozwinęły się na przestrzeni tysięcy do milionów lat, zaczęły tworzyć się na dnie morskim, naukowcy mogą wykorzystać eksperymenty ze zbiornikami korytowymi, aby bezpośrednio obserwować szczegółowe zmiany morfologii dna morskiego i kontrolować związany z nimi prąd prędkości.

Ogromny potencjał aplikacyjny modeli

„Nasz eksperyment można również zastosować do całego głębokiego morza, a nawet do jezior” – mówi Henriette Wilckens, mając na myśli dowolne miejsce w głębokim morzu, gdzie znajduje się zbocze, tarasy, góry głębinowe lub na przykład zimnowodne kopce koralowców .

Można również sobie wyobrazić, że modele można zastosować na przykład do ulepszenia przewidywań dotyczących transportu cząstek mikroplastiku lub innych substancji zanieczyszczających w oceanie przez prądy. „Potencjał jego zastosowania” – mówi Wilckens – „jest ogromny. Należy najpierw zrozumieć system, zanim możliwe będzie wyciągnięcie z niego informacji”.

Otwarcie nowej gałęzi badań

„Te prace badawcze stanowią ważny krok w kierunku lepszego zrozumienia sposobów, w jakie prądy oceaniczne kontrolują osadzanie się cząstek na dnie morskim, co ma ważne implikacje dla rekonstrukcji paleoceanograficznych i ekologii bentosu. Wprowadza to nową dziedzinę badań, która prawdopodobnie doprowadzi do do jeszcze bardziej ekscytujących odkryć” – twierdzi Elda Miramontes, współautorka badania i szefowa grupy roboczej „Sedymentologia” w MARUM.