蒙特利湾的深处坐落着北美西海岸最大的海底峡谷之一。蒙特雷峡谷的地形可以与大峡谷媲美，但它的规模和壮观在海浪下仍然看不到。蒙特利湾水族馆研究所(MBARI)在绘制和监测这个海底峡谷的过程中不断努力，发现了一个令人惊讶的活跃海床。蒙特利峡谷是一个充满活力的环境。频繁的山体滑坡在峡谷中翻滚，影响着在岩石墙壁和沉积物覆盖的地面上茁壮成长的生命群落。
来自MBARI、USGS、Durham大学、赫尔大学和智利Pontificia大学Católica的一组研究人员使用MBARI工程师设计的创新传感器套件对蒙特雷峡谷地面上的一个地点进行了调查。他们的调查为塑造峡谷的过程提供了新的见解。该团队在最近一期的《地球物理研究杂志:地球表面》上发表了他们的发现。
“得益于先进的MBARI技术，我们现在已经绘制了蒙特利峡谷部分地区的非常详细的地图。重复的测绘调查给我们提供了一个有价值的新视角来研究塑造峡谷的过程。这不仅是了解海底生命的重要背景，也是了解我们所依赖的水下基础设施如何容易受到水下滑坡的影响的重要背景，”Monica Wolfson-Schwehr解释说，她之前是MBARI的博士后研究员，也是这项研究的主要作者。
从2015年到2017年，MBARI的协调峡谷实验旨在同时监测峡谷多个地点的沉积物重力流(称为浊流的水下滑坡)的通过。了解形成蒙特利峡谷的复杂地质过程可以帮助我们更好地了解海底峡谷是如何与沿海地质灾害联系在一起的，比如当地海啸或水下电信基础设施的风险。
作为协调峡谷实验的一部分，MBARI的研究人员部署了各种科学仪器，包括新型低空测量系统(LASS)，以调查蒙特雷峡谷的持续雕刻过程。
由MBARI海底测绘实验室的工程师开发的LASS可以将海底的细节可视化。LASS连接到远程操作车辆(ROV)上，结合了5厘米分辨率多波束(声纳)测深、1厘米分辨率激光雷达(激光)测深和2毫米分辨率立体摄影。
当ROV移动到海底上方3米(10英尺)处时，激光和声纳脉冲到达海底。声纳记录下海底的结构，包括岩石和泥浆。激光可以记录水下机器人下方的任何三维物体，包括有软组织的活体动物。然后，在调查期间拍摄的高分辨率照片可以覆盖在测深数据上，以创建真实的海底图像。这些令人难以置信的...(1051 chars omitted)...速的河床迁移。然而，LASS调查表明，这三次事件未能对峡谷底部的海床造成显著变化。
研究峡谷下游的沉积物样本揭示了这个地方海底相对粗糙的性质。粗大的沉积物表明，峡谷下部的浊流缺乏接近流底的快速致密层，而这些是峡谷上游记录的浊流的特征。在峡谷下部的河床下，巨大的巨石可能也解释了研究小组观察到的海床的微小变化。
虽然浊流是强大而不可预测的事件，但每天的潮汐也会在海底峡谷上下波动。
SIN上的传感器记录了峡谷底部潮汐的每日节奏。内部潮汐移动的沉积物量太小，传统方法无法检测到最终ship-based仪器。MBARI的LASS传感器套件提供的详细数据改变了这一点。现在，研究人员终于可以对潮汐流对峡谷底部结构的变化进行精确测量。
研究小组确定，潮汐的涨落雕刻出了他们在峡谷底部海底观察到的一米大小的小冲刷和厘米大小的纹理。之前在该地区的测绘工作没有看到这些特征，因为分辨率太过粗糙——即使是MBARI测绘车绘制的米比尺地图。
这项研究表明，新的测绘技术最终可能弥合现代海底调查与古代岩石记录之间的规模差距。
沃尔夫森-施韦尔说:“有了声纳，我们可以看到重大灾难性事件的后果，但却看不到每天发生的微小变化。”“随着技术的进步，我们可以以越来越精细的分辨率绘制地图，我们可以观察到海底一个新的复杂程度。我们没有意识到我们错过了多少画面。”
“地质学一直是一门研究很久以前海底沉积物的历史科学。MBARI技术使我们能够以前所未有的规模研究海底地貌。重复的高分辨率调查为了解海底变化提供了实时维度，”MBARI的高级科学家、该研究的合著者查理·保罗补充道。
MBARI的海底测绘实验室已经使用LASS传感器套件在厘米尺度上绘制了各种其他海底特征和栖息地，包括甲烷气体渗漏、断层、深海珊瑚和海绵群落、章鱼苗圃和热液喷口。
保罗说:“如果不量化，我们就无法理解全球海底的变化。”“重复使用MBARI的低空测量系统使我们能够收集独特的定量数据，准确地了解这些变化有多大。我们现在有了一个了解世界如何运作的新窗口。”
MBARI正在继续发展和改进其海底测绘能力。在LASS成功的基础上，MBARI正在与3D at Depth合作开发下一代水下激光雷达系统，该系统可以集成到自主平台中，从而在未来绘制深海海底地图方面取得进一步进展。
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希望本篇文章《探索海底峡谷形成的奥秘》能对你有所帮助！
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