南极洲下方的 332 个巨大峡谷
海底峡谷是海底最壮观、最迷人的地质构造之一，但在国际层面，科学家们尚未揭开它们的许多秘密，尤其是那些位于地球偏远地区（如北极和南极）的秘密。 现在，发表在杂志上的一篇文章海洋地质汇集了迄今为止最详细的南极海底峡谷目录，总共确定了 332 个峡谷网络，在某些情况下深度超过 4,000 米。 该目录确定的峡谷数量是之前研究的五倍，由巴塞罗那大学地球科学学院海洋地球科学综合研究小组的研究人员 David Amblàs 和大学学院海洋地球科学研究小组的 Riccardo Arosio 制作 软木。 他们的文章表明，南极海底峡谷可能比之前想象的更显着海洋环流、冰架变薄和全球气候变化，特别是在阿蒙森海和南极洲东部部分地区等脆弱地区。 海底峡谷：东南极洲和西南极洲之间的差异 海底峡谷形成刻在海底的山谷，在海洋动力学中起着决定性的作用：它们将沉积物和营养物质从海岸输送到更深的地区，它们连接浅水区和深水区，并创造了生物多样性丰富的栖息地。科学家们已经确定了全世界大约 10,000 个海底峡谷，但由于只有 27% 的地球海底被高分辨率绘制，因此实际总数可能更高。 尽管海底峡谷具有生态、海洋和地质价值，但海底峡谷仍然未得到充分探索，尤其是在极地地区。 “与北极的峡谷一样，南极海底峡谷与世界其他地区的峡谷相似，”David Amblàs 解释道。 “但它们往往更大更深，因为极地冰的长期作用以及冰川输送到大陆架的大量沉积物。 此外，南极峡谷主要由浊流形成，浊流将悬浮沉积物高速向下移动，侵蚀其流经的山谷。 在南极洲，海底地形的陡坡加上丰富的冰川沉积物放大了这些洋流的影响，并有助于形成大峡谷。 的Amblàs 和 Arosio 的新研究基于南大洋国际测深图 （IBCSO v2） 第 2 版，这是该地区最完整、最详细的海底地图。 它使用作者开发的新的高分辨率测深数据和半自动方法来识别和分析峡谷。 它总共描述了 15 个形态测量参数，揭示了南极洲东部和西部峡谷之间的显着差异。 “部分潜艇我们分析的峡谷深度超过 4,000 米，“David Amblàs 解释道。 “其中最壮观的是南极洲东部，其特点是复杂的分支峡谷系统。 这些系统通常从大陆架边缘附近的多个峡谷头开始，汇聚成一个下降到深海的主通道，穿过大陆坡陡峭的坡度。 Riccardo Arosio 指出，“看到南极两个主要地区峡谷之间的差异，因为这是以前没有描述过的。 东南极峡谷更加复杂和分支，通常形成具有典型 U 形横截面的广泛峡谷通道系统。 这表明在持续的冰川活动下发育时间较长，侵蚀和沉积沉积过程的影响更大。 相比之下，西南极峡谷更短、更陡，其特点是横截面呈 V 形。 根据 David Amblàs 的说法，这种形态差异支持了南极洲东部冰盖起源更早并且经历了更长期发展的观点。 “沉积记录研究表明了这一点，”安布拉斯说，“但尚未在大规模海底地貌学中得到描述。 关于这项研究，Riccardo Arosio 还解释说：“得益于新测深数据库的高分辨率——每像素 500 米，而 1-2以前地图的每像素公里数——我们可以更可靠地应用半自动技术来识别、剖析和分析海底峡谷。 该研究的优势在于它结合了以前的工作中已经使用过但现在已集成到强大而系统的协议中的各种技术。 我们还开发了一个 GIS 软件脚本，只需点击几下即可计算出各种峡谷特定的形态测量参数。 潜艇峡谷和气候变化 除了是壮观的地理事故外，南极峡谷还促进了深海和大陆架之间的水交换，使冰架附近形成的寒冷、致密的水流入深海，形成所谓的南极底水，发挥着基础性作用 在海洋环流和全球气候中。 此外，这些峡谷将环极深水等温暖的水域从公海引向海岸线。 这一过程是驱动浮冰架基底融化和变薄的主要机制之一，而浮冰架本身对于维持南极洲内部冰川的稳定性至关重要。 正如安布拉斯和阿罗西奥所解释的那样，当大陆架减弱或坍塌时，大陆冰会更快地流入大海，并直接导致全球海平面上升。 Amblàs 和 Arosio 的研究还强调了这样一个事实，即当前的海洋环流模型政府间气候变化专门委员会使用的这些数据无法准确再现水团和峡谷等复杂地形之间局部尺度上发生的物理过程。 这些过程包括电流引导、垂直混合和深水通风，对于南极底层水等寒冷、致密水团的形成和转化至关重要。 忽略这些局部机制限制了模型预测海洋和气候动态。 正如两位研究人员总结的那样，“这就是为什么我们必须继续在未绘制地图的区域收集高分辨率测深数据，这些数据肯定会揭示新的峡谷，收集现场和通过远程传感器的观测数据，并不断改进我们的气候模型，以更好地代表这些过程并提高预测的可靠性 关于气候变化的影响。