Θαλάσσια όρη και αβυσσαλέοι λόφοι

Seamounts και Abyssal Hills χαρτογραφημένα από το διάστημα.

Ένας παγκόσμιος χάρτης του παγκόσμιου ωκεανού επικαλύπτεται με πληροφορίες βαρύτητας που υποδεικνύουν τη θέση των βαθουλωμάτων (μωβ) και των υψηλών χαρακτηριστικών (πράσινων) στον πυθμένα της θάλασσας.

Υπάρχουν καλύτεροι χάρτες της επιφάνειας της Σελήνης παρά του βυθού του ωκεανού της Γης. Οι ερευνητές εργάζονται εδώ και δεκαετίες για να το αλλάξουν αυτό. Ως μέρος της συνεχιζόμενης προσπάθειας, μια ομάδα υποστηριζόμενη από τη NASA δημοσίευσε πρόσφατα έναν από τους πιο λεπτομερείς χάρτες του βυθού του ωκεανού, χρησιμοποιώντας δεδομένα από τον δορυφόρο SWOT (Surface Water and Ocean Topography).

Οι ακριβείς χάρτες του πυθμένα του ωκεανού είναι ζωτικής σημασίας για μια σειρά από ναυτικές δραστηριότητες, συμπεριλαμβανομένης της πλοήγησης και της τοποθέτησης υποβρύχιων καλωδίων επικοινωνίας. Είναι επίσης σημαντικά για τη βελτιωμένη κατανόηση των ρευμάτων και των παλιρροιών βαθέων υδάτων, που επηρεάζουν τη ζωή στην άβυσσο, καθώς και γεωλογικές διεργασίες όπως η τεκτονική πλακών. Τα υποθαλάσσια βουνά που ονομάζονται Seamounts και άλλα χαρακτηριστικά του βυθού του ωκεανού, όπως τα μικρότερα ξαδέρφια τους, οι αβυσσαλέοι λόφοι , επηρεάζουν την κίνηση της θερμότητας και των θρεπτικών συστατικών στη βαθιά θάλασσα και μπορούν να προσελκύσουν ζωή.

Τα πλοία που είναι εξοπλισμένα με όργανα σόναρ μπορούν να κάνουν άμεσες, απίστευτα λεπτομερείς μετρήσεις του πυθμένα του ωκεανού. Αλλά μέχρι σήμερα, μόνο το 25% περίπου έχει ερευνηθεί με αυτόν τον τρόπο. Για να δημιουργήσουν μια παγκόσμια εικόνα του πυθμένα της θάλασσας, οι ερευνητές βασίστηκαν σε δορυφορικά δεδομένα.

Μια λεπτομερής άποψη της περιοχής του Ειρηνικού Ωκεανού στα ανοικτά των ακτών του Μεξικού επικαλύπτεται με πληροφορίες βαρύτητας που υποδεικνύουν τη θέση των βαθουλωμάτων (μωβ) και των υψηλών χαρακτηριστικών (πράσινων) στον πυθμένα της θάλασσας. Πολλά seamounts εμφανίζονται ως υπερυψωμένες, πράσινες κουκκίδες στην εικόνα.

Επειδή τα γεωλογικά χαρακτηριστικά όπως τα θαλάσσια βουνά και οι αβυσσαλέοι λόφοι έχουν μεγαλύτερη μάζα από το περιβάλλον τους, ασκούν μια ελαφρώς ισχυρότερη βαρυτική έλξη που δημιουργεί μικρά, μετρήσιμα εξογκώματα στην επιφάνεια της θάλασσας πάνω από αυτά. Αυτές οι λεπτές υπογραφές βαρύτητας βοηθούν τους ερευνητές να προβλέψουν το είδος του χαρακτηριστικού του πυθμένα που τις παρήγαγε.

Το SWOT, μια συνεργασία μεταξύ της NASA και της γαλλικής διαστημικής υπηρεσίας CNES (Centre National d'Études Spatiales), καλύπτει περίπου το 90% του πλανήτη κάθε 21 ημέρες. Μέσω επαναλαμβανόμενων παρατηρήσεων, ο δορυφόρος είναι αρκετά ευαίσθητος για να εντοπίσει αυτές τις μικρές διαφορές, με ακρίβεια σε επίπεδο εκατοστών, στο ύψος της επιφάνειας της θάλασσας που προκαλούνται από τα παρακάτω χαρακτηριστικά. Ο David Sandwell, γεωφυσικός στο Ινστιτούτο Ωκεανογραφίας Scripps, και οι συνεργάτες του χρησιμοποίησαν δεδομένα SWOT ενός έτους για να επικεντρωθούν σε θαλάσσια βουνά, αβυσσαλέους λόφους και υποθαλάσσια ηπειρωτικά περιθώρια, όπου ο ηπειρωτικός φλοιός συναντά τον ωκεάνιο φλοιό.

Τα αποτελέσματα της προσπάθειας χαρτογράφησης τους είναι ορατά στον παγκόσμιο χάρτη (επάνω) και στις λεπτομερείς προβολές πάνω και κάτω. Οι περιοχές μειωμένης βαρύτητας (μωβ) συνδέονται με κοιλότητες στον πυθμένα της θάλασσας, ενώ οι περιοχές αυξημένης βαρύτητας (πράσινες) υποδεικνύουν τις τοποθεσίες πιο ογκωδών, ανυψωμένων χαρακτηριστικών.

Μια λεπτομερής άποψη του νότιου Ινδικού Ωκεανού επικαλύπτεται με πληροφορίες βαρύτητας που υποδεικνύουν τη θέση των βαθουλωμάτων (μωβ) και των υψηλών χαρακτηριστικών (πράσινων) στον πυθμένα της θάλασσας. Οι αβυσσαλέοι λόφοι εμφανίζονται ως παράλληλες πράσινες λωρίδες σε μεγάλο μέρος της εικόνας. Πολλές ζώνες ρωγμών εμφανίζονται επίσης ως μωβ γραμμές.

Προηγούμενοι δορυφόροι παρατήρησης ωκεανών έχουν ανιχνεύσει αυτά τα χαρακτηριστικά του βυθού, όπως θαλάσσιες βάσεις ύψους πάνω από περίπου 1 χιλιόμετρο (3.300 πόδια). Ο δορυφόρος SWOT μπορεί να ανιχνεύσει θαλάσσιες βάσεις μικρότερες από το μισό αυτού του ύψους, αυξάνοντας ενδεχομένως τον αριθμό των γνωστών θαλάσσιων εδρών από 44.000 σε 100.000. Αυτά τα υποβρύχια βουνά κολλάνε στο νερό, επηρεάζοντας τα βαθιά θαλάσσια ρεύματα. Αυτό μπορεί να συγκεντρώνει θρεπτικά συστατικά κατά μήκος των πλαγιών τους, προσελκύοντας οργανισμούς και δημιουργώντας οάσεις σε κάτι που διαφορετικά θα ήταν άγονα μπαλώματα του πυθμένα της θάλασσας.

«Ο δορυφόρος SWOT ήταν ένα τεράστιο άλμα στην ικανότητά μας να χαρτογραφήσουμε τον πυθμένα της θάλασσας», είπε ο Sandwell. Ο Sandwell χρησιμοποίησε δορυφορικά δεδομένα για να χαρτογραφήσει τον πυθμένα του ωκεανού από τη δεκαετία του 1990 και ήταν ένας από τους ερευνητές που ήταν υπεύθυνος για τον χάρτη του θαλάσσιου πυθμένα που βασίζεται σε SWOT, ο οποίος δημοσιεύτηκε στο περιοδικό Science τον Δεκέμβριο του 2024.

Η βελτιωμένη άποψη από το SWOT δίνει επίσης στους ερευνητές περισσότερες πληροφορίες για τη γεωλογική ιστορία του πλανήτη.

«Οι αβυσσαλέοι λόφοι είναι η πιο άφθονη μορφή εδάφους στη Γη, καλύπτοντας περίπου το 70% του πυθμένα του ωκεανού», δήλωσε ο Yao Yu, ωκεανογράφος στο Ινστιτούτο Ωκεανογραφίας Scripps και κύριος συγγραφέας της εργασίας. «Αυτοί οι λόφοι έχουν μόνο λίγα χιλιόμετρα πλάτος, γεγονός που τους καθιστά δύσκολο να παρατηρηθούν από το διάστημα. Ήμασταν έκπληκτοι που το SWOT μπορούσε να τους δει τόσο καλά».

Οι αβυσσαλέοι λόφοι σχηματίζονται σε παράλληλες ζώνες, όπως οι κορυφογραμμές όπου οι τεκτονικές πλάκες απλώνονται. Ο προσανατολισμός και η έκταση των ζωνών μπορεί να αποκαλύψει πώς οι τεκτονικές πλάκες έχουν μετακινηθεί με την πάροδο του χρόνου. Οι αβυσσαλέοι λόφοι αλληλεπιδρούν επίσης με τις παλίρροιες και τα βαθιά ωκεάνια ρεύματα με τρόπους που οι ερευνητές δεν έχουν κατανοήσει ακόμη πλήρως.

Οι ερευνητές εξάγουν σχεδόν όλες τις πληροφορίες για τα χαρακτηριστικά του θαλάσσιου πυθμένα που αναμένουν να βρουν στις μετρήσεις SWOT. Τώρα επικεντρώνονται στη βελτίωση της εικόνας τους για τον πυθμένα του ωκεανού, υπολογίζοντας το βάθος των χαρακτηριστικών που βλέπουν. Η εργασία συμπληρώνει μια προσπάθεια της διεθνούς επιστημονικής κοινότητας να χαρτογραφήσει ολόκληρο τον πυθμένα της θάλασσας χρησιμοποιώντας σόναρ πλοίων μέχρι το 2030. «Δεν θα έχουμε ολοκληρώσει την πλήρη χαρτογράφηση », είπε ο Sandwell. «Αλλά το SWOT θα μας βοηθήσει να το συμπληρώσουμε, φέρνοντάς μας κοντά στην επίτευξη του στόχου το 2030»

Χάρτες του Παρατηρητηρίου Γης της NASA από τον Michala Garrison χρησιμοποιώντας δεδομένα SWOT που παρέχονται από τους Yu, Y., et al. (2024) . Βίντεο από το Επιστημονικό Στούντιο Οπτικοποίησης της NASA. Ιστορία από την Jane Lee/Jet Propulsion Laboratory, προσαρμοσμένη για το Earth Observatory.

Οι απεικονίσεις του πυθμένα που προέρχονται από δορυφορικά δεδομένα μπορούν να βελτιώσουν την υποθαλάσσια πλοήγηση και να αυξήσουν τη γνώση του τρόπου με τον οποίο η θερμότητα και η ζωή κινούνται στον παγκόσμιο ωκεανό.

Γεωδίφης με πληροφορίες από το Παρατηρητήριο της Γης

https://earthobservatory.nasa.gov/images/154078/seamounts-and-abyssal-hills-mapped-from-space