Jak dotąd wyjaśniano powstawanie kanionów morskich
Dotychczasowa wiedza naukowa o kanałach i kanionach morskich opierała się na połączeniu obserwacji geologicznych i analiz dna oceanicznego. To głębokie, wąskie doliny wycięte w szelfach i stokach kontynentalnych, które wcinają się w wielkie baseny oceaniczne. Niektóre osiągają dziesiątki kilometrów długości, a głębokością dorównują największym kanionom lądowym.
Przez dziesięciolecia najbardziej akceptowanym wyjaśnieniem było to, że powstały w okresach, gdy poziom morza był niższy, zwłaszcza podczas zlodowaceń. Wtedy rzeki kontynentalne uchodziły bezpośrednio na krawędzi szelfu, erodując dno morskie i stopniowo rzeźbiąc kaniony. Najnowsze badania sugerują jednak, że ten obraz jest niepełny, a w wielu przypadkach – wręcz błędny.
Pochodzenie kanionów morskich: rzeki nie są kluczem
Najnowsze badanie opublikowane w czasopiśmie Science Advances przez zespół naukowców z Wolnego Uniwersytetu w Berlinie pokazuje, że powstawanie kanionów podmorskich jest silniej związane z nachyleniem dna oceanicznego niż z obecnością rzek.
Zespół kierowany przez geolożkę Anne Bernhardt przeanalizował ponad 2000 kanionów rozmieszczonych na całym świecie, w różnych częściach oceanów. Wykorzystano zaawansowane techniki statystyczne, aby zebrać i porównać wszystkie dane. Wyniki okazały się zaskakujące: w wielu obszarach kaniony powstają tam, gdzie nie ma bezpośredniego połączenia z ujściami dużych rzek.
Według opublikowanego opracowania, o tym, gdzie rozwiną się kaniony podmorskie, decyduje zestaw kluczowych czynników.
Cztery główne czynniki sprzyjające powstawaniu kanionów
Badacze wskazali cztery procesy, które w największym stopniu determinują miejsce i sposób formowania się kanionów na dnie oceanicznym:
- procesy tektoniczne i termiczne
- ruch płyt litosferycznych
- ochładzanie skorupy ziemskiej
- redystrybucja osadów
Techniczne wyjaśnienie wiąże się przede wszystkim z grawitacją i nachyleniem skorupy ziemskiej. Gdy stok dna morskiego jest wystarczająco stromy, dochodzi do zsuwów, obrywów i osuwisk mas skalnych oraz osadów. Te gwałtowne ruchy materiału tworzą pęknięcia i żłobią zagłębienia, które z czasem rozwijają się w pełnoprawne kaniony – i to bez konieczności działania rzek.
W takich warunkach kanion może powstać nawet z dala od dużych ujść rzecznych, wyłącznie dzięki dynamice dna, ruchom tektonicznym i przepływom osadów po spadzistych stokach.
Wpływ kanionów morskich na klimat Ziemi
Kaniony morskie pełnią kluczową rolę w systemie klimatycznym, ponieważ działają jak naturalne autostrady łączące powierzchnię oceanu z jego głębinami. Transportują na skalę globalną osady, węgiel, składniki odżywcze oraz ciepło.
Szczególnie ważny jest ich udział w cyklu węglowym. Kaniony kierują materię organiczną z obszarów przybrzeżnych na głębokie dno oceaniczne, gdzie może zostać zakopana i odizolowana od atmosfery na tysiące, a nawet miliony lat. To długotrwałe „magazynowanie” węgla ma znaczenie dla regulacji stężenia dwutlenku węgla w atmosferze.
Równie istotne jest to, że kaniony ułatwiają szybkie wymiany między wodami powierzchniowymi a głębinowymi i wpływają na cyrkulację oceaniczną, która współkształtuje średnią temperaturę planety. W wielu regionach biorą też udział w zjawisku zwanym afloracją (upwellingiem): wynoszą składniki odżywcze z głębin ku powierzchni, wspierając produktywność biologiczną i bogactwo życia morskiego.
Znaczenie odkrycia dla bezpieczeństwa na morzu
Nowe ustalenia nie tylko zmieniają nasze rozumienie powstawania kanionów podmorskich, ale mają też bezpośrednie konsekwencje praktyczne. Kaniony są miejscami, w których skoncentrowane prądy denne mogą osiągać duże prędkości, a ich zmienność zagraża infrastrukturze ukrytej na dnie.
Dotyczy to zwłaszcza kabli telekomunikacyjnych i energetycznych oraz rurociągów. Silne prądy i ruchy osadów w kanionach mogą powodować uszkodzenia, przemieszczenia, a nawet przerwanie tych instalacji. Dlatego lepsze zrozumienie dynamiki kanionów jest kluczowe, aby minimalizować ryzyko, odpowiednio planować trasy nowych połączeń i chronić istniejącą infrastrukturę.
Odkrycie, że nachylenie dna i procesy geodynamiczne mogą samodzielnie tworzyć kaniony, pomaga też lepiej przewidywać, gdzie takie formy mogą się pojawić lub intensywnie rozwijać w przyszłości – co ma znaczenie zarówno dla nauki, jak i dla bezpieczeństwa technicznego na oceanach.
