Глобальне дослідження, у межах якого проаналізували понад 2000 підводних каньйонів, показало: саме крутість морського дна найкраще передбачає місця їхнього формування. Роботу виконала німецька дослідницька група, що вивчала континентальні окраїни по всьому світу. Дослідження очолювала Анне Бернгардт, PhD, з Вільного університету Берліна, чия наукова діяльність зосереджена на тому, як узбережжя та континентальні межі Землі змінюються протягом геологічного часу. Підводний каньйон — це глибока підводна долина, що врізається в континентальний схил і спрямовує осади та вуглець у глибокий океан. Нові результати показують, що такі каньйони «полюбляють» круті схили й не потребують річки безпосередньо над ними. «Наш аналіз демонструє, що тектонічні та термічні процеси, які формують океанічне дно, визначають місця виникнення каньйонів. А ці глибокі підводні долини стають основними каналами транспортування осадів і вуглецю в глибоке море, впливаючи на клімат Землі впродовж геологічних масштабів часу», — зазначила Бернгардт. Команда також повідомляє про певний «конкурентний» аспект. Коли каньйон отримує доступ до прибережних осадів, він може перехоплювати більше матеріалу, ніж сусідні каньйони, і зростати швидше. Підводні каньйони та схил Континентальний схил — це ділянка морського дна, що спадає від мілководного шельфу вглиб океану. Він формується під впливом руху літосферних плит, охолодження земної кори, накопичення або втрати осадів. На крутих схилах гравітація легше запускає ерозійні процеси та підтримує їх. Такі схили особливо вразливі до зсувів. Ця нестабільність, тобто схильність схилів руйнуватися під власною вагою, може ініціювати зародження каньйонів, які згодом прорізаються дедалі вище в бік узбережжя. Швидкі турбідітні потоки — густі хмари піску та мулу, що рухаються схилом під дією гравітації — часто трапляються в каньйонах та навколо них. Згідно з недавнім оглядом, такі потоки щороку захоронюють близько 62–90 млн тонн наземного вуглецю в морських осадах. Це поховання відбувається нерівномірно: у районах з великим числом каньйонів і крутим рельєфом здатність транспортувати та накопичувати вуглець значно вища, особливо коли голови каньйонів з’єднані з прибережними джерелами осадів. Річки та підводні каньйони Каньйони не потребують річок для зародження, але річки можуть підсилювати їхній розвиток. Коли каньйон просувається в бік шельфу, осади, що надходять від річок або прибережних течій, можуть підтримувати його активність. Під час льодовикових мінімумів, коли рівень моря падав, берегова лінія просувалася вперед, і більше річок, ймовірно, впадали прямо в каньйони. Це збільшувало кількість осадів, що досягали глибоководних зон. Попередні дослідження показали, що каньйони, пов’язані з берегом, частіше трапляються там, де шельфи вузькі та круті. Міцність корінних порід і велика водність річок також мають значення, адже забезпечують грубий матеріал, який сприяє ерозії. Коли рівень моря зріс, багато таких зв’язків зникло. Однак ті каньйони, що їх зберегли, продовжували транспортувати осади та вуглець у глибоке море. Перевірка теорії Команда використала аналіз точкових патернів — статистичний метод, що визначає, чи певні об’єкти розташовані щільніше, ніж випадково. Дослідники розглянули кожен каньйон як окрему точку й перевірили, які фактори найкраще пояснюють їхнє розташування. Було зіставлено 16 можливих предикторів — від крутості схилу та ширини шельфу до сейсмічної активності й товщини осадів. Вибір найкращої моделі базувався на інформаційному критерії Акаіке, який оцінює поєднання точності та простоти. Крутість морського дна виявилася найсильнішим предиктором і для каньйонів, що цілком лежать на схилі, і для тих, що врізані в шельф. Крутість шельфу також допомагає прогнозувати, які каньйони просуваються в бік узбережжя. Щоб перевірити, чи каньйони групуються частіше, ніж прогнозує модель, команда протестувала залишкові патерни за допомогою пуассонівського процесу — математичної моделі випадкового розподілу точок. Тести показали, що коли каньйон досягає шельфу, він може «пригнічувати» розвиток сусідніх, перехоплюючи більше осадів. Чому це важливо Підводні каньйони транспортують та похороняють органічний вуглець у глибокому морі. Це довготривале поховання робить морське дно вуглецевим поглиначем, який зберігає більше вуглецю, ніж вивільняє, і таким чином впливає на клімат протягом мільйонів років. Краще розуміння того, де формуються каньйони, допомагає вдосконалювати моделі Землі, а також визначати райони, де вуглець потрапляє в глибокі води найефективніше. «Ці процеси розгортаються протягом величезних геологічних масштабів часу й важко піддаються спостереженню, оскільки відбуваються глибоко під поверхнею океану. Саме тому ми використали статистичне моделювання й глобальні дані, щоб краще зрозуміти, як утворюються підводні каньйони», — сказав Вольфганг Шванггарт з Інституту наук про довкілля та географію Потсдамського університету. Висновки мають значення і для безпеки. Швидкі потоки осадів у каньйонах здатні пошкоджувати підводні кабелі та трубопроводи, тому точні карти каньйонів і системи моніторингу є вкрай важливими. Дослідження опубліковане в журналі Science Advances.