Тайны глубин Антарктики: открыты 332 подводных каньона — и это только начало

Подводные каньоны, скрытые в глубинах океанов, остаются одними из самых таинственных и захватывающих природных образований на нашей планете.

Эти гигантские разломы на морском дне особенно мало изучены в труднодоступных полярных регионах, таких как Арктика и Антарктика. В новом исследовании, опубликованном в одном из ведущих журналов по морской геологии, представлен наиболее полный на сегодняшний день перечень антарктических подводных каньонов. В каталоге описано 332 сети каньонов, причём некоторые из них уходят на глубину более 4 тысяч метров.

Этот список, который в пять раз превосходит данные предыдущих исследований, был составлен группой учёных из Барселонского университета и Университетского колледжа Корка. Исследователи отметили, что подводные каньоны Антарктики играют гораздо более значимую роль в процессах океанической циркуляции, разрушении шельфовых ледников и изменении климата, чем считалось ранее. Особенно важное влияние они оказывают в уязвимых зонах, таких как море Амундсена и отдельные районы Восточной Антарктики.

Подводные каньоны представляют собой глубокие долины, вырезанные в морском дне.

Они выполняют важные функции в океанической экосистеме: переносят осадочные породы и питательные вещества из прибрежных зон в глубоководные области, связывают мелководья с глубинами и создают уникальные условия для жизни множества морских организмов. На сегодняшний день в мире известно около 10 тысяч таких каньонов, но, учитывая, что лишь 27% морского дна детально картографировано, их реальное число, вероятно, значительно выше. Несмотря на их важность для экологии, океанографии и геологии, эти природные образования остаются недостаточно изученными, особенно в полярных широтах.

Один из авторов исследования пояснил, что антарктические каньоны, как и их арктические аналоги, во многом схожи с каньонами в других частях света, но отличаются большими размерами и глубиной. Это связано с длительным воздействием полярных льдов и огромным количеством осадков, которые ледники переносят на континентальный шельф.

Он добавил, что формирование этих каньонов в основном обусловлено мутьевыми потоками — мощными течениями, которые с высокой скоростью несут взвешенные осадки вниз по склонам, вымывая долины. В Антарктиде крутые подводные склоны и обилие ледниковых отложений усиливают эффект таких потоков, что приводит к образованию особенно крупных каньонов.

Для создания каталога исследователи использовали обновлённую версию Международной батиметрической карты Южного океана, которая считается наиболее точной и подробной картой морского дна в этом регионе. Они применили новые данные с высоким разрешением и разработали полуавтоматический метод для выявления и анализа каньонов. В рамках исследования были изучены 15 характеристик, которые выявили значительные различия между каньонами Восточной и Западной Антарктики.

Один из учёных отметил, что некоторые из исследованных каньонов достигают глубины свыше 4 тысяч метров, причём наиболее впечатляющие примеры находятся в Восточной Антарктиде. Он пояснил, что там каньоны образуют сложные, разветвлённые системы, которые начинаются с нескольких каналов у края шельфа и сливаются в один крупный канал, уходящий в глубины океана через крутые склоны.

Другой участник исследования подчеркнул, что различия между каньонами двух регионов Антарктики ранее не были подробно описаны. Он уточнил, что восточно-антарктические каньоны отличаются сложной структурой и разветвлённостью, часто образуя обширные сети с U-образным поперечным сечением, что указывает на длительное развитие под воздействием ледников и значительное влияние эрозии и осадочных процессов. В то же время каньоны Западной Антарктики, как правило, короче, круче и имеют V-образное сечение.

Исследователи также указали, что эти морфологические различия подтверждают теорию о том, что Восточно-Антарктический ледниковый щит сформировался раньше и развивался дольше, чем западный. Один из авторов добавил, что это предположение ранее основывалось на анализе осадочных пород, но теперь оно получило подтверждение в крупномасштабных геоморфологических данных морского дна.

Другой учёный отметил, что благодаря улучшенному разрешению новых батиметрических данных — 500 метров на пиксель против 1-2 километров в предыдущих картах — удалось более точно применять полуавтоматические методы для анализа каньонов. Он подчеркнул, что сила исследования заключается в объединении различных подходов в единый систематический протокол, а также в разработке программного инструмента для геоинформационных систем, который позволяет быстро рассчитывать множество параметров для каждого каньона.

Антарктические подводные каньоны играют важную роль не только как геологические объекты, но и как элементы глобальной океанической системы. Они обеспечивают водообмен между глубинами океана и континентальным шельфом, способствуя формированию холодной плотной воды, известной как антарктическая придонная вода, которая имеет ключевое значение для океанической циркуляции и климата планеты.

Кроме того, каньоны направляют тёплые воды, такие как циркумполярные глубинные воды, к береговой линии, что является одним из главных факторов, вызывающих таяние и разрушение шельфовых ледников. Исследователи пояснили, что ослабление или разрушение этих ледников приводит к ускоренному стоку континентального льда в море, что напрямую влияет на повышение уровня мирового океана.

Авторы исследования также обратили внимание на то, что современные модели океанической циркуляции, используемые в климатических прогнозах, недостаточно точно учитывают локальные процессы, происходящие между водными массами и сложными подводными рельефами, такими как каньоны.

Эти процессы, включая формирование течений, вертикальное перемешивание и вентиляцию глубинных вод, необходимы для создания и изменения холодных плотных водных масс. Игнорирование таких механизмов снижает точность прогнозов изменений в океанической динамике и климате.

В заключение исследователи отметили, что для улучшения понимания этих процессов необходимо продолжать сбор высокоточных батиметрических данных в неизученных районах, где могут быть обнаружены новые каньоны, а также использовать как полевые наблюдения, так и дистанционные методы. Они добавили, что совершенствование климатических моделей для более точного отражения этих процессов поможет повысить надёжность прогнозов последствий изменения климата.

Уточнения

Анта́рктика (вместе с Субантарктикой) — южная полярная область земного шара, ограниченная с севера антарктической конвергенцией.