La cicatrice di Byron, lasciato da una frana sottomarina. I colori indicano le profondità. Credito:Samantha Clarke, Autore fornito
Si dice spesso che sappiamo di più sulla superficie di altri pianeti che sul nostro oceano profondo. Per superare questo problema, abbiamo intrapreso un viaggio sulla nave da ricerca del CSIRO, il geometra meridionale, per aiutare a mappare il versante continentale dell'Australia, la regione del fondo marino che collega la piattaforma continentale poco profonda alla profonda pianura abissale oceanica.
La maggior parte delle nostre mappe dei fondali marini raffigura la maggior parte dell'oceano come vuota e senza caratteristiche (e la maggior parte lo fa ancora!). Queste mappe sono derivate da dati satellitari su larga scala, che producono immagini che mostrano solo caratteristiche molto grandi come le catene montuose sub-oceaniche (come quelle viste su Google Earth). Confrontalo con la risoluzione delle immagini terrestri, che ti consente di ingrandire i singoli alberi nel tuo quartiere, se lo desideri.
Ma usando un sistema sonar all'avanguardia collegato al Southern Surveyor, ora abbiamo studiato più in dettaglio le sezioni del fondale marino. Nel processo, abbiamo trovato prove di enormi frane sottomarine vicino alla costa negli ultimi 25 anni, 000 anni.
Generalmente innescato da terremoti, frane come queste possono causare tsumani.
Nel vuoto
Per il 90% dell'oceano, facciamo ancora fatica a identificare qualsiasi caratteristica delle dimensioni di, dire, Canberra. Per questa ragione, sappiamo più sulla superficie di Venere che sulle profondità del nostro oceano.
Come abbiamo navigato il Southern Surveyor nel 2013, un sistema sonar multibeam collegato alla nave ha rivelato immagini del fondale oceanico con dettagli senza precedenti. A soli 40-60 km al largo dalle principali città tra cui Sydney, Wollongong, Byron Bay e Brisbane, abbiamo trovato enormi cicatrici dove i sedimenti erano crollati, formando frane sottomarine fino a diverse decine di chilometri di diametro.
Una porzione del versante continentale che guarda a terra verso Brisbane, che mostra l'aspetto "mangiato" del pendio nei due terzi settentrionali dell'immagine, il risultato di precedenti frane sottomarine. Credito:Samantha Clarke
Cosa sono le frane sottomarine?
Frane sottomarine, Come suggerisce il nome, sono frane sottomarine in cui i sedimenti o le rocce del fondo marino si spostano lungo un pendio verso il fondo marino profondo. Sono causati da una varietà di fattori scatenanti diversi, compresi terremoti e attività vulcanica.
Durante l'elaborazione dei dati in arrivo sulla nostra nave, le immagini del fondale marino cominciarono a diventare chiare. Quello che abbiamo scoperto è che un'ampia regione del fondale marino al largo del Nuovo Galles del Sud e del Queensland meridionale ha subito intense frane sottomarine negli ultimi 15 milioni di anni.
Da questi nuovi, immagini ad alta risoluzione, siamo stati in grado di identificare oltre 250 singole cicatrici storiche da frana sottomarina, alcuni dei quali avevano il potenziale per generare uno tsunami. Lo scivolo di Byron nell'immagine qui sotto è un buon esempio di una delle frane sottomarine "più piccole" che abbiamo trovato - a 5,6 km di lunghezza, 3,5 km di larghezza, 220 m di spessore e 1,5 km cubi di volume. Ciò equivale a quasi 1, 000 campi da cricket di Melbourne.
Le diapositive storiche che abbiamo trovato variano in dimensioni da meno di 0,5 km cubi a più di 20 km cubi - lo stesso di circa 300 a 12, 000 campi da cricket di Melbourne. Gli scivoli hanno percorso pendenze mediamente inferiori a 6° (pendenza 10%), che è basso rispetto agli scivoli a terra, che di solito falliscono su pendii più ripidi di 11°.
La tipica evoluzione di una frana sottomarina dopo il cedimento. Credito:digressioni geologiche
Abbiamo trovato diversi siti con crepe nel pendio del fondale marino, suggerendo che queste regioni potrebbero essere instabili e pronte a scivolare in futuro. Però, è probabile che queste frane sottomarine si verifichino sporadicamente su scale temporali geologiche, che sono molto più lunghi di una vita umana. In un determinato sito, potrebbero verificarsi frane una volta ogni 10, 000 anni, o anche meno frequentemente di questo.
Da quando sono tornato a casa, le nostre indagini si sono concentrate su come, quando, e perché si verificano queste frane sottomarine. Abbiamo scoperto che le frane sottomarine dell'Australia orientale sono inaspettatamente recenti, a meno di 25, 000 anni, e relativamente frequenti in termini geologici.
Abbiamo anche scoperto che per una frana sottomarina generata oggi lungo l'Australia orientale, è molto probabile che sia necessario un trigger esterno, come un terremoto di magnitudo 7 o superiore. La generazione di frane sottomarine è associata a terremoti provenienti da altre parti del mondo.
Le frane sottomarine possono portare a tsunami che vanno da piccoli a catastrofici. Per esempio, lo tsunami Tohoku del 2011 ha provocato più di 16, 000 persone morte o disperse, ed è suggerito per essere causato dalla combinazione di un terremoto e una frana sottomarina che è stata innescata da un terremoto. Per fortuna, L'Australia sperimenta pochi grandi terremoti, rispetto a luoghi come la Nuova Zelanda e il Perù.
Questa immagine mostra la cicatrice Byron Slide, situato al largo di Byron Bay. Credito:Samantha Clarke
Perché dovremmo preoccuparci delle frane sottomarine?
Siamo preoccupati per il rischio che dovremmo affrontare se in futuro si verificasse una frana sottomarina, quindi modelliamo ciò che accadrebbe in luoghi probabili. La modellazione è il nostro miglior metodo di previsione e richiede la combinazione di mappe dei fondali marini e dati sui sedimenti in modelli informatici per capire quanto sia probabile e pericolosa una minaccia di frana.
I nostri attuali modelli di tsunami generati da frane sottomarine suggeriscono che alcuni siti potrebbero rappresentare un futuro rischio di tsunami per la costa orientale dell'Australia. Al momento stiamo indagando su quale potrebbe essere esattamente questa minaccia, ma sospettiamo che tali tsunami non rappresentino una minaccia immediata per le comunità costiere dell'Australia orientale.
Una collezione di cicatrici da frana sottomarina al largo di Moreton Island. Credito:Samantha Clarke
Detto ciò, le frane sottomarine sono in corso, processo diffuso sul versante continentale dell'Australia orientale, quindi il rischio non può essere ignorato (dagli scienziati, almeno).
Naturalmente è difficile prevedere esattamente quando, dove e come queste frane sottomarine avverranno in futuro. Comprendere le diapositive passate e potenziali, oltre a migliorare la valutazione dei pericoli e dei rischi posti da eventuali tsunami risultanti, è un compito importante e continuo.
In Australia, più dell'85% di noi vive entro 50 km dalla costa. Sapere cosa sta succedendo molto al di sotto delle onde è un logico passo successivo nel viaggio della scoperta scientifica.
Questo articolo è stato originariamente pubblicato su The Conversation. Leggi l'articolo originale.