Μέτρηση του Maelstrom:Πώς τα ιζήματα κινούνται και εγκατασταθούν κατά τη διάρκεια ισχυρών συμβάντων ροής σε υποβρύχια φαράγγια
Τα υποβρύχια φαράγγια είναι αγωγοί για τη μεταφορά ιζημάτων από την υφαλοκρηπίδα μέχρι τη βαθιά θάλασσα. Κατά τη διάρκεια ισχυρών γεγονότων ροής, όπως καταιγίδες ή ρεύματα θολερότητας, μεγάλοι όγκοι ιζημάτων μπορούν να κινητοποιηθούν και να μεταφερθούν μέσω υποβρυχίων φαραγγιών. Αυτό μπορεί να έχει σημαντικό αντίκτυπο στη μορφολογία του φαραγγιού και του γύρω θαλασσινού νερού, καθώς και στα οικοσυστήματα που εξαρτώνται από αυτά τα ενδιαιτήματα.
Η μέτρηση της κίνησης και η καθίζηση των ιζημάτων κατά τη διάρκεια ισχυρών γεγονότων ροής στα υποβρύχια φαράγγια είναι ένα δύσκολο έργο. Το περιβάλλον είναι συχνά σκοτεινό, κρύο και ταραγμένο, και τα βάθη του νερού μπορεί να είναι ακραία. Ωστόσο, έχουν αναπτυχθεί αρκετές τεχνικές για να μελετήσουν τη μεταφορά ιζημάτων σε αυτά τα περιβάλλοντα.
άμεση παρατήρηση
Η άμεση παρατήρηση της μεταφοράς ιζημάτων είναι δυνατή χρησιμοποιώντας μια ποικιλία από υποβρύχια οχήματα, συμπεριλαμβανομένων των οχημάτων που λειτουργούν εξ αποστάσεως (ROVs) και των αυτόνομων υποβρύχιων οχημάτων (AUV). Αυτά τα οχήματα μπορούν να είναι εξοπλισμένα με κάμερες, αισθητήρες και άλλα όργανα για τη συλλογή δεδομένων σχετικά με την κίνηση των ιζημάτων, την ταχύτητα ροής και άλλες περιβαλλοντικές παραμέτρους.
παγίδες ιζημάτων
Οι παγίδες των ιζημάτων είναι συσκευές που αναπτύσσονται στο θαλασσινό νερό για να συλλέξουν καθίζηση ιζήματος. Οι παγίδες είναι συνήθως κατασκευασμένες από ένα δοχείο κυλίνδρου ή κώνου με ένα άνοιγμα σε σχήμα χοάνης στην κορυφή. Καθώς τα ιζήματα εγκαθίστανται μέσω της στήλης νερού, συλλαμβάνεται στην παγίδα. Η ποσότητα των ιζημάτων που συλλέγονται στην παγίδα μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την εκτίμηση του ρυθμού εναπόθεσης ιζημάτων.
Acoustic Doppler ρεύμα προφίλ (ADCPS)
Τα ADCP είναι όργανα που χρησιμοποιούν ηχητικά κύματα για να μετρήσουν την ταχύτητα των ρευμάτων του νερού. Τα ADCP μπορούν να αναπτυχθούν στο θαλασσινό νερό ή να τοποθετηθούν σε υποβρύχια οχήματα για τη συλλογή δεδομένων σχετικά με την ταχύτητα ροής και την κατεύθυνση. Αυτές οι πληροφορίες μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την εκτίμηση της ικανότητας μεταφοράς ιζημάτων της ροής.
αριθμητική μοντελοποίηση
Η αριθμητική μοντελοποίηση είναι ένα ισχυρό εργαλείο για τη μελέτη της μεταφοράς ιζημάτων σε υποβρύχια φαράγγια. Τα μοντέλα μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την προσομοίωση της ροής του νερού και των ιζημάτων μέσω ενός φαραγγιού και για την πρόβλεψη του τρόπου με τον οποίο το φαράγγι θα ανταποκριθεί σε διαφορετικές συνθήκες ροής. Τα μοντέλα μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν για τη διερεύνηση των επιδράσεων διαφορετικών ιδιοτήτων ιζημάτων, όπως το μέγεθος και η πυκνότητα των κόκκων, στη μεταφορά των ιζημάτων.
Συνδυάζοντας τεχνικές
Η πιο ακριβής και ολοκληρωμένη κατανόηση της μεταφοράς ιζημάτων σε υποβρύχια φαράγγια μπορεί να ληφθεί συνδυάζοντας πολλαπλές τεχνικές. Για παράδειγμα, η άμεση παρατήρηση μπορεί να παρέχει λεπτομερείς πληροφορίες σχετικά με την κίνηση μεμονωμένων σωματιδίων ιζημάτων, ενώ οι παγίδες ιζημάτων μπορούν να παρέχουν ένα ποσοτικό μέτρο του ρυθμού εναπόθεσης ιζημάτων. Η αριθμητική μοντελοποίηση μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την ενσωμάτωση των δεδομένων που συλλέγονται από τις άμεσες παρατηρήσεις και τις παγίδες ιζημάτων και για την πρόβλεψη του τρόπου με τον οποίο η μεταφορά των ιζημάτων θα αλλάξει υπό διαφορετικές συνθήκες ροής.
Συνδυάζοντας πολλαπλές τεχνικές, οι ερευνητές μπορούν να αποκτήσουν καλύτερη κατανόηση των διαδικασιών που ελέγχουν τη μεταφορά ιζημάτων σε υποβρύχια φαράγγια και πώς αυτές οι διαδικασίες επηρεάζουν τη μορφολογία του φαραγγιού και του γύρω θαλασσινού νερού. Αυτή η γνώση είναι απαραίτητη για τη διαχείριση των υποβρυχίων φαραγγιών και των οικοσυστημάτων που εξαρτώνται από αυτά.
