'Smart Boulders' messen Meeresboden-Lawinen

Der schwere 800 kg schwere Rahmen, der durch die Strömung bewegt wurde (© 2017 MBARI)

Der schwere 800 kg schwere Rahmen, der durch die Strömung bewegt wurde (© 2017 MBARI)

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Forscher haben zum ersten Mal als Robuste verkleidete High-Tech-Robotic-Sensoren eingesetzt, um die Initiierung und Entwicklung der riesigen, schwer zu messenden Meeresbodenlawinen zu messen, die regelmäßig globale Netzwerke von Telekommunikationskabeln am Meeresboden beschädigen.

Die so genannten "Smart Boulders" enthüllten einige überraschende Erkenntnisse, die dazu beitragen, zu informieren, wo am besten die Meeresbodenkabel verlegt werden, die das Internet am Laufen halten. Diese Studie, die diese Woche in der Fachzeitschrift Nature Communications veröffentlicht wurde , zeigt, dass U-Boot-Lawinen aus Fels und Sand, die aufgrund ihrer starken Natur bekanntlich schwer zu messen sind, mit fast 30 km / h den Meeresboden erreichen können Sprinter), und sind stark genug, um Objekte mit einer Gewichtskraft von fast einer Tonne über mehrere Kilometer hinweg zu bewegen.

Im Laufe dieses mehrjährigen Projekts - dem ambitioniertesten Versuch, diese Lawinen zu messen - wurden insgesamt 15 Ereignisse erfolgreich verfolgt, von denen einige über 50 Kilometer in die Tiefsee gereist sind.

Mehr als 50 Instrumente wurden auf und über dem Meeresboden im kalifornischen Monterey Canyon installiert, einschließlich der neuartigen intelligenten Felsbrocken, die dafür ausgelegt sind, sich innerhalb der Lawinen zu bewegen und ihre Geschwindigkeit und Bewegung zu messen. Einer dieser intelligenten Felsbrocken wurde auch an einem schweren 800 Kilogramm schweren Rahmen befestigt, der mehrere Kilometer in einer Schlucht aus Sand und Felsbrocken die Schlucht hinunter getragen wurde. Das Vorhandensein solch einer dichten sedimentreichen Schicht an der Basis der Lawine kam überraschend und stellt viele existierende Theorien darüber in Frage, wie sich diese Strömungen verhalten. Wiederholte Meeresbodenuntersuchungen durch Roboter-U-Boote ergaben, dass die von dieser mächtigen und dichten Schicht betroffene Zone des Meeresbodens nur auf einen dünnen zentralen Teil der U-Boot-Schlucht beschränkt war. Als die Flüsse weiter in das tiefere Wasser strömten, wo der Canyon breiter war, wurde auch festgestellt, dass sie langsamer wurden. Diese neuen Erkenntnisse liefern wertvolle Informationen zur Identifizierung sicherer Übergangsstellen in anderen Schluchten für neue Meeresbodenkabel und -pipelines.

Laut Dr. Mike Clare, einem der Wissenschaftler des National Oceanography Center (NOC), einer der Autoren dieses Artikels: "Die Dichte der U-Boot-Ströme kam überraschend. Das bedeutet, dass sie Kommunikationskabel mehr beschädigen könnten, als wir dachten. Sie werden es auch schwieriger machen, sich vorzustellen. "

Die 18-monatige, internationale, kooperative Untersuchung ergab auch, dass diese mächtigen Lawinen nicht unbedingt ein großes Ereignis benötigen, um sie auszulösen.

"Wenn man an Schneelawinen denkt, kann man mit einem Sprengkopf aus einem Helikopter auslösen. Auf der anderen Seite, wenn die Bedingungen auf der Piste genau richtig sind, könnte sogar ein Handschlag das Tal auslösen ", sagte Dr. Clare. "Unsere Forschung zeigt, dass U-Boot Sedimentlawinen die gleichen sind ... sie brauchen nicht unbedingt einen großen Auslöser, wenn die Bedingungen stimmen.

"In gewisser Hinsicht ist es aufgrund des Fehlens eines spezifischen Auslösers schwieriger, genau vorherzusagen, wann diese Ereignisse eintreten werden. Wir haben jedoch festgestellt, dass sie in stürmischen Jahreszeiten wahrscheinlicher sind, was Zeiträume vorhersagt, in denen sie wahrscheinlicher sind."

Die neue Studie ist Teil des Forschungsportfolios des NOK, das dazu beitragen soll, Menschen und Eigentum vor Meeresgefahren zu schützen. Es wurde von der David and Lucile Packard Foundation und dem Natural Environment Research Council (NERC) finanziert. Dr. Clare wurde vom NERC-Innovationsprogramm "Environmental Risks to Infrastructure" unterstützt, das zum besseren Verständnis der Auswirkungen von Naturgefahren auf Infrastruktur und Gesellschaft beitragen soll. Das Feldprogramm wurde vom Monterey Bay Aquarium Forschungsinstitut geleitet, unterstützt von der United States Geological Survey, der Ocean University of China, dem Quindao National Laboratory für Marine Science and Technology, der Durham University, der Hull University, der University of Southampton und dem National Oceanography Center.