Dristige undervandsmission afslører, hvor dybe havbundstrømme der kan rejse tusinder af kilometer

Et internationalt hold af forskere, herunder Dr. Esther Sumner fra Ocean and Earth Science og Prof Stephen Darby fra Geography and Environmental Sciences, har opdaget, hvordan gigantiske tæthedsdrevne ubådsstrømme er i stand til at rejse tusindvis af kilometer ind i det dybe hav.

I deres resultater, udgivet i Naturkommunikation , holdet koblede detaljerede flowmålinger, lavet med marine robotteknologi, med fremskridt inden for væskedynamik. Resultaterne viser, at på trods af at de danner spektakulære kanaler på havbunden (i nogle tilfælde tusinder af miles lange), tidligere teori, der betragter tæthedsdrevne strømme som undersøiske floder, er mangelfuld, og i stedet har disse strømme mere til fælles med jetstrømme i planetariske atmosfærer.

Holdets forskningsresultater er afgørende for at forstå de farer, som disse strømme kan udgøre for kritisk havbundsinfrastruktur, såsom undersøiske telekommunikationskabler, som bærer over 95 procent af den globale internettrafik, samt olie- og gasledninger.

Tidligere teori havde været begrænset på grund af vanskelighederne med at måle disse strømme i det dybe hav, hvilket betyder, at tidligere forskning i tæthedsdrevet strømningsdynamik i vid udstrækning har været baseret på brugen af ​​idealiserede laboratorie- og numeriske modeller.

Det internationale forskerhold, som omfattede videnskabsmænd fra universiteterne i Leeds, Hull og Southampton, Mellemøstens tekniske og Istanbuls tekniske universiteter, samt Storbritanniens National Oceanography Centre, fik deres gennembrud ved at undersøge det tætte saltvand, der vælter ud fra Middelhavet til det forholdsvis ferske vand i Sortehavet, via Bosporusstrædet.

Den densitetsdrevne Sortehavsstrøm fokuseres gennem en kanal på havbunden og transporterer 22, 000 kubikmeter vand hvert sekund – et volumen, der kan sammenlignes med nogle af de største floder på Jorden. Holdet målte det tæthedsdrevne flow i hidtil uset detaljer ved en dristig mission, der involverede at flyve en 2,4 tons, 7 meter lang autonom ubåd (Autosub3) med hastigheder op til 10 km i timen, mindre end 5 m over havbunden, gør det muligt for instrumenter på ubåden at afbilde strømmen i hidtil usete detaljer.

Dr. Esther Sumner sagde:"Vores feltmålinger leverer en sand trinændring, da detaljeringsgraden leveret af feltdataene viser, at disse tæthedsdrevne strømme har meget højere niveauer af fysisk kompleksitet, end man tidligere har forstået. Ved at demonstrere selvorganisering af strømmen, og dermed en stabil mekanisme til reducering af blanding med det omgivende vand, vi er nu i stand til at forklare, hvordan tæthedsdrevne strømme rejser så langt. "

Professor Steve Darby sagde:"Der er blevet givet mere opmærksomhed til kanalerne på Mars end til havbundens kanaler, der gennemsøges af tæthedsdrevne strømme, på trods af deres vigtige rolle i transporten af ​​kulstof, næringsstoffer og varme hen over havbunden. Vores forskning forklarer for første gang, hvordan disse massive strømme er i stand til at rejse så store afstande."