p As correntes de turbidez têm sido historicamente descritas como correntes de movimento rápido que varrem desfiladeiros submarinos, carregando areia e lama para o fundo do mar. Mas um novo papel em Nature Communications mostra que, em vez de apenas consistir em água do mar carregada de sedimentos fluindo sobre o fundo do mar, as correntes de turbidez também envolvem movimentos em grande escala do próprio fundo do mar. Esta descoberta dramática, o resultado de um longo período de 18 meses, estudo multi-institucional de Monterey Canyon, poderia ajudar os engenheiros oceânicos a evitar danos aos oleodutos, cabos de comunicação, e outras estruturas do fundo do mar. p Os geólogos sabem sobre as correntes de turbidez desde pelo menos 1929, quando um grande terremoto desencadeou uma violenta corrente que viajou várias centenas de quilômetros e danificou 12 cabos de comunicação transatlântica. As correntes de turbidez ainda são uma ameaça hoje, conforme as pessoas colocam mais e mais cabos, pipelines, e outras estruturas no fundo do mar. As correntes de turbidez também são importantes para os geólogos do petróleo porque deixam para trás camadas de sedimentos que constituem algumas das maiores reservas de petróleo do mundo.

p Apesar de quase um século de pesquisa, os geólogos têm se esforçado para criar um modelo conceitual que descreva em detalhes como as correntes de turbidez se formam e evoluem. O Experimento Canyon Coordenado foi projetado, em parte, para resolver este debate. Durante este estudo de 18 meses, pesquisadores do Monterey Bay Aquarium Research Institute (MBARI), o U.S. Geological Survey, a Universidade de Hull, o Centro Nacional de Oceanografia, a Universidade de Southampton, a Universidade de Durham, e a Ocean University of China combinou sua experiência e equipamento para monitorar um trecho de 50 quilômetros de Monterey Canyon com detalhes sem precedentes.

p Durante o experimento, os pesquisadores colocaram mais de 50 instrumentos diferentes em sete locais diferentes no cânion e fizeram medições detalhadas durante 15 fluxos de turbidez diferentes. Quase todos os fluxos começaram perto da cabeça do cânion em água a menos de cerca de 300 metros (1, 000 pés) de profundidade. Uma vez iniciado, os fluxos percorreram pelo menos vários quilômetros descendo o cânion. Os três maiores fluxos percorreram mais de 50 quilômetros, passando pela estação de monitoramento mais profunda no cânion a uma profundidade de 1, 850 metros (6, 000 pés).

p Este extenso programa de pesquisa mostrou que as correntes de turbidez no Canyon Monterey envolvem movimentos de sedimentos saturados de água e de água carregada de sedimentos. Conforme descrito no recente Nature Communications papel, a parte mais importante do processo é uma densa camada de sedimento saturado de água que se move rapidamente sobre o fundo e remobiliza os poucos metros superiores do fundo do mar preexistente.

p Isso é muito diferente dos modelos conceituais anteriores de correntes de turbidez, que se concentrava em fluxos de turvo, água carregada de sedimentos viajando acima do fundo do mar. Os autores do artigo recente observaram plumas de água carregada de sedimentos durante eventos de turbidez, mas eles sugerem que essas são características secundárias que se formam quando o pulso do sedimento saturado se mistura com a água do mar sobrejacente.

p "Todo esse experimento foi uma tentativa de aprender o que estava acontecendo no fundo do cânion, "disse Charlie Paull, Geólogo marinho MBARI e primeiro autor do artigo recente. "Por anos, vimos instrumentos na parte inferior se moverem de maneiras inesperadas, e suspeitamos que o fundo do mar poderia estar se movendo. Agora temos dados reais que mostram quando, Onde, e como isso acontece. "Entre os instrumentos usados ​​no experimento estavam medidores de corrente montados em sete amarrações distribuídas ao longo do fundo do cânion. Analisando os dados desses instrumentos e medindo o tempo que os fluxos demoram para viajar entre as amarrações, os pesquisadores ficaram surpresos ao descobrir que os fluxos pareciam viajar pelo cânion a velocidades maiores do que as correntes de água medidas.

p Embora a inclinação e outros movimentos dos medidores atuais possam explicar algumas dessas observações, os cientistas finalmente concluíram que seus instrumentos não estavam simplesmente sendo movidos por correntes de água turva fluindo acima do fundo do mar.

p Os pesquisadores também colocaram sensores do tamanho de bolas de praia chamados detectores de eventos bentônicos (BEDs) no fundo do mar. Os BEDs foram projetados para serem transportados por fluxos de turbidez enquanto carregam instrumentos que registram sua profundidade, movimento horizontal e vertical, e rotação. Outros sensores de movimento foram montados em grandes, estruturas de aço pesando até 800 quilogramas (1, 760 libras). Eles foram projetados para permanecer estacionários enquanto os fluxos passavam ao seu redor.

p Contudo, tanto os BEDs quanto os quadros pesados ​​foram carregados para o fundo do cânion durante eventos de forte turbidez. Na verdade, o pesado, quadros de instrumentos de formato estranho muitas vezes viajavam tão rápido quanto relativamente leve, BEDs simplificados.

p Os pesquisadores também notaram grandes ondas de areia, até dois metros (6,5 pés) de altura, no chão do canyon. Pesquisas de fundo repetidas mostraram que essas ondas de areia mudaram dramaticamente durante os eventos de turbidez, remodelar os dois a três metros superiores do fundo do mar. Mas os pesquisadores ainda não tinham certeza de como essa remodelação ocorreu.

p Os dados dos BEDs forneceram uma pista importante. Durante muitos eventos, os BEDs não apenas desceram o cânion para águas mais profundas, mas viajou tão rápido ou mais rápido do que a água sobrejacente. Eles também se moviam para cima e para baixo dentro do fluxo até três metros em intervalos regulares.

p Os pesquisadores concluíram que, em vez de ser "arrastado" ao longo do fundo por uma forte corrente, seus instrumentos estavam sendo "transportados" por um denso, camada inferior de sedimento saturado de água. Eles levantaram a hipótese de que os movimentos para cima e para baixo dos BEDs ocorriam à medida que os instrumentos viajavam sobre ondas de areia individuais. Como Paull notou, "Os BEDs forneceram um núcleo essencial de novos dados que nos permitiram entender o movimento do fundo do mar pela primeira vez."

p "Os livros didáticos e os esforços de modelagem têm tradicionalmente focado em fluxos diluídos de água carregada de sedimentos no fundo, "Paull acrescentou." Mas agora sabemos que os fluxos diluídos são apenas parte da equação. Acontece que eles são o fim do processo, que realmente começa no fundo do mar. "