▲海底事件探測器（BEDs）幫助科學家們瞭解濁流活動中的海底是如何移動的。
濁流通常指的是快速移動的水流，它們橫掃海底峽谷，將沙子和泥土帶入深海，會對很多海底人造結構造成威脅，它們留下的沉積物也構成了世界上最大的石油儲量。近日，在《自然·通訊》上的一篇新論文稱，包括中國海洋大學在內的多個國際機構對蒙特利峽谷進行了長達18個月的研究，結果表明濁流不只包含泥沙水體在海底的流動，也涉及海底的大規模運動。這一引人注目的發現，可以幫助海洋工程師避免濁流對管道、通訊電纜和其他海底結構的破壞。
在實驗過程中，研究人員於蒙特利峽谷的七個位置放置了50個不同的儀器，並在15種不同的濁流中進行了詳細的測量。結果發現幾乎所有的水流都是從峽谷不到300米深的頂部開始的，然後沿著峽谷移動，最長達50公里，深度達1850米。
這一廣泛的研究表明，蒙特利峽谷的濁流既包括泥沙水體的運動，也涉及水飽和沉積物的運動。這個過程最重要的部分是密集的水飽和沉積物，它在底部迅速移動，並重塑既存海底的表層。這與之前的濁流概念模型有很大的不同，之前的濁流模型主要關注的是渾濁的泥沙水體在海底的流動情況，而新研究認為泥沙水體的運動是水飽和沉積物脈衝混合到上覆海水時形成的次要特徵。
“多年來，我們看到海底的儀器以意想不到的方式移動，我們懷疑海底可能正在移動。現在我們有了真實的數據來顯示濁流發生的時間、地點和方式。”蒙特利海灣水族館研究所（MBARI）的海洋地質學家、論文的第一作者Charlie Paull說。通過分析安裝在峽谷底部的7個繫泊處的儀器數據，並測量儀器在停泊處之間流動的時間，研究人員驚奇地發現，這些水流的速度似乎比實測的水流速度更大。儘管傾斜和其他水流活動可以解釋其中的一些觀察結果，但科學家們最終得出結論說儀器並不是簡單地隨海底的渾濁水流移動的。
研究人員還在海底放置了一種沙灘排球大小、名為“海底事件探測器(BEDs)”的傳感器，其他的運動傳感器安裝在巨大的鋼架上。在強烈的濁流事件中，BEDs和鋼架都被帶到了峽谷的下游。事實上，笨重的儀器框架，往往和較輕、流線型的BEDs移動得一樣快。
研究人員還注意到，在峽谷的地面上有高達2米的大沙波。調查顯示，這些沙波在濁流事件中發生了巨大的變化，改造了2~3米的海底上層，但是研究人員仍然不確定這種改造是如何發生的。
BEDs上的數據提供了一個重要的線索。在許多濁流活動中，BEDs不僅會沿著峽谷向下進入更深的水域，而且會比上覆水移動得更快。在流動的過程中，它們還會每隔3米上下移動一次。研究人員認為，儀器不是被一股強勁的水流“拖”到底部，而是被一層密集的、底部的水飽和沉積物“拉”著移動。他們猜測，當BEDs在單個的沙波上移動時發生了上下運動。
正如Paull所指出的，“BEDs提供了一個新數據重要內核，使我們能夠第一次瞭解海底的運動。教科書和傳統的建模工作都集中在海底泥沙水體的稀釋流上，但我們現在知道，稀釋流只是這個反應的一部分，而且是始於海底的濁流運動的最後階段。
編譯：花花
審稿：阿淼
來源：http://h5.scimall.net.cn/register?from=wechat
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