Proprio come i fiumi spostano i sedimenti attraverso la terra, le correnti di torbidità sono il processo dominante che trasporta sedimenti e carbonio organico dalle aree costiere al mare profondo. Le correnti di torbidità possono anche distruggere i cavi sottomarini, condutture, e altre strutture umane. A differenza dei fiumi, però, le correnti di torbidità sono estremamente difficili da studiare e misurare. Alla riunione dell'autunno 2017 dell'American Geophysical Union, scienziati di tutto il mondo presenteranno 19 conferenze e poster sul Coordinated Canyon Experiment, il più esteso, sforzo a lungo termine per monitorare le correnti di torbidità mai tentato. I risultati di questo progetto biennale sfidano i paradigmi esistenti su ciò che provoca le correnti di torbidità, che aspetto hanno, e come funzionano.

Il Coordinated Canyon Experiment (CCE) è stato condotto a Monterey Canyon, al largo della costa della California centrale, per un periodo di 18 mesi tra ottobre 2015 e aprile 2017. Durante questo periodo, gli scienziati hanno osservato e misurato almeno 16 correnti di torbidità utilizzando dozzine di strumenti in sette punti diversi del canyon. Questi strumenti hanno permesso ai ricercatori di tracciare i flussi di sedimenti su un tratto di canyon di 50 chilometri, da una profondità di circa 250 a 1, 850 metri.

Utilizzando una varietà di nuovi strumenti e tecnologie, i ricercatori hanno raccolto dati non solo sul movimento dell'acqua e dei sedimenti, ma anche sull'evoluzione e la forma dei fondali. I processi fisici all'interno dei flussi sono stati monitorati a scale spaziali che vanno da centimetri a chilometri, e nel tempo scale da secondi a mesi. I dati risultanti hanno prodotto una visione nuova e inaspettatamente complicata di un fenomeno di importanza globale che è stato studiato e modellato per quasi 100 anni.

Durante l'esperimento, un team internazionale di ricercatori del Monterey Bay Aquarium Research Institute, il Servizio Geologico degli Stati Uniti, l'Università di Hull, l'Università di Southampton, l'Università di Durham, e l'Ocean University of China hanno unito le loro competenze e le loro attrezzature. Ciò ha permesso al team di monitorare ogni corrente di torbidità con dettagli senza precedenti.

L'esperimento ha mostrato che gli eventi di trasporto di sedimenti nel Monterey Canyon sono più comuni e molto più complessi di quanto precedentemente riconosciuto. Piuttosto che essere semplicemente flussi di acqua carica di sedimenti, alcune correnti di torbidità hanno coinvolto anche movimenti su larga scala dell'intero fondale marino. Per di più, molte correnti di torbidità cambiavano carattere man mano che scendevano nel canyon, suggerendo che nessun singolo modello di flusso può spiegare tutti i processi coinvolti.

I ricercatori sono rimasti particolarmente sorpresi nello scoprire che i tempi delle 16 correnti di torbidità monitorate non coincidevano con i trigger comunemente proposti, come terremoti o inondazioni, e solo pochi hanno coinciso con eventi di surf estremi. Una possibile spiegazione è che i sedimenti si accumulano gradualmente all'interno e intorno ai bordi del Monterey Canyon fino a raggiungere una certa soglia, dopodiché le correnti di torbidità possono essere innescate da cedimenti relativamente piccoli della parete del canyon.

Di particolare interesse per i geologi alla ricerca di giacimenti di petrolio e gas, le misurazioni quantitative dei sedimenti e le indagini dettagliate del fondale marino e del sottofondo utilizzate in questo esperimento hanno dato ai geologi la prima opportunità in assoluto di correlare le correnti di torbidità di magnitudo nota, estensione, e durata con strutture sedimentarie di grande e piccola scala osservate in prima persona sul fondo marino. Dopo milioni di anni, queste stesse strutture sedimentarie talvolta formano condotti o trappole per petrolio e gas nelle rocce sedimentarie.

Il Coordinated Canyon Experiment ha prodotto molti altri primati nel campo della geologia marina:

• Il flusso di torbidità-corrente più veloce mai misurato strumentalmente (8,1 metri/secondo).
• La prima prova quantitativa che durante alcuni eventi sedimentari, i movimenti del fondo marino si sono propagati lungo il canyon più velocemente delle correnti misurate.
• Le prime misurazioni dei cambiamenti nella struttura della velocità interna all'interno di una corrente di torbidità mentre procedeva lungo il canyon.
• I primi dati quantitativi che mostrano che, nelle prime fasi di alcuni eventi, intere sezioni di fondale marino possono muoversi come una massa semifluidizzata, un processo che non è stato precedentemente documentato nella letteratura scientifica.
• I primi dati sufficientemente completi da consentire ai geologi marini di correlare eventi di trasporto di sedimenti di estensione nota, grandezza, e durata con specifiche strutture sedimentarie marine.