Υποθαλάσσιες κατολισθήσεις στο υφαλοπρανές του Ατλαντικού Ωκεανού στις Η.Π.Α: επιπτώσεις σε μια αναζήτηση για το USS ALLIGATOR

Από RemoteSensing Wiki

Συγγραφέας: Jared Blake Thomas

Εισαγωγή

Μία από τις πιθανές θέσεις «ανάπαυσης» του απωλεσθέντος υποβρυχίου USS Alligator του Ναυτικού των Η.Π.Α στις 2 Απριλίου 1863, είναι σε υφαλοπρανές στα όριο του τμήματος του Ανατολικού Ωκεανού, που υπάγεται στις Η.Π.Α., στην οποία περιοχή εμφανίζονται πολλά υποβρύχια κατολισθητικά φαινόμενα (Εικόνα 1). Η δράση υποβρύχιων κατολισθήσεων θα μπορούσε να έχει σημαντικές επιπτώσεις σε οποιαδήποτε έρευνα ανέλαβε να βρει το χαμένο υποβρύχιο. Αν και η διάμετρος της πιθανής θέσης “ανάπαυσης” του υποβρυχίου είναι πάνω από 100 ναυτικά μίλια (σχήμα 1), είναι πιθανό ότι το υποβρύχιο βυθίστηκε κάπου πάνω από το ηπειρωτικό υφαλοπρανές ή κάπου στα ανοιχτά της Βόρειας Καρολίνα. Εάν επιχειρείται μια προσπάθεια αναζήτησης και ανάκτησης, πρέπει να λαμβάνονται σοβαρά υπόψη τα χαρακτηριστικά του πυθμένα του ωκεανού με τα τεράστια συμπλέγματα φαραγγιών και τις υποθαλάσσιες κατολισθήσεις των υφαλοπρανών. Οι υποθαλάσσιες κατολισθήσεις ή αλλιώς «μαζικές κινήσεις» είναι η ολίσθηση τεράστιων μαζών ζημάτων του πυθμένα, εξαιτίας των φορτίσεων που ασκούνται στα ιζηματογενή στρώματα του πυθμένα της θάλασσας. Το Alligator έχει μόνο 15 μέτρα μήκος και διάμετρο περίπου 2 μέτρα. Δεδομένου ότι ακόμη και ένα μεγάλο ναυάγιο θα μπορούσε να επηρεαστεί από τις μαζικές κατολισθήσεις που υπάρχουν στην περιοχή αυτή του υφαλοπρανούς, οι υποψίες για ένα μικρότερο υποβρύχιο όπως το Alligator, περιπλέκουν ακόμη περισσότερο την κατάσταση.

Εικόνα 1: Εκτιμώμενη θέση του υποβρυχίου Alligator

Χαρακτηριστικά του περιβάλλοντος των υφαλοπρανών.

Το Ατλαντικό υφαλοπρανές εκτείνεται από την άκρη της ηπειρωτικής υφαλοκρηπίδας δηλ. σε βάθος 75- 200 μέτρων έως την αρχή του ηπειρωτικού ανυψώματος σε βάθος περίπου 2000 μ. Η πιο ακριβής απεικόνιση του πυθμένα στο συγκεκριμένο σημείο προέκυψε από τον GLORIA με πλευρική σάρωση του οχήματος sonar. Έρευνα του Gloria το 1991 αποκάλυψε τις εκατοντάδες υποθαλάσσιες κατολισθήσεις που κάλυψαν το Ατλαντικό υφαλοπρανές, χωρίς να περιορίζεται σε συγκεκριμένες περιοχές με συγκεκριμένο βάθος ή γωνία κλίσης. Η περιοχή μελέτης για την πιθανή θέση ανάπαυσης του Alligator περιλαμβάνει σχεδόν όλο το σύνολο των διαφόρων τύπων υποβρυχίων κατολισθήσεων που είναι γνωστές στους γεωλόγους, και αυτοί οι τύποι διαθέτουν ένα εξαιρετικά ευρύ φάσμα μεγεθών και στοιχείων που αφορούν στην έκταση και σε χαρακτηριστικά του πυθμένα της θάλασσας. Παρ 'όλα αυτά, έπειτα από εκτενή μελέτη των κατολισθήσεων, αρκετά μεγάλες ώστε να ανιχνευθούν με τη χρήση των διαθέσιμων στοιχείων του GLORIA, έγιναν ορισμένες στατιστικές εκτιμήσεις. Πολλοί επιστήμονες (όπως ο McAdoo) υποστηρίζουν την ύπαρξη πολλών μικρότερων κατολισθήσεων που διαφεύγουν από την ανάλυση δεδομένων του GLORIA, αλλά μπορεί να είναι υπάρχουν στο υφαλοπρανές. Το σχήμα 3 δείχνει βαθυμετρικά δεδομένα του GLORIA για το ηπειρωτικό πρανές στη Βόρεια Καρολίνα. Αν και οι υποθαλάσσιες κατολισθήσεις σημειώθηκαν σε όλα τα βάθη στο υφαλοπρανές, ένα μέσο βάθος των 800-1000 μέτρων είναι το πιθανολογούμενο. Τα τυπικά στοιχεία της κατολίσθησης παρουσιάζονται στον Πίνακα 1.

Πίνακας 1:Τυπικά χαρακτηριστικά των υποθαλάσσιων κατολισθήσεων του αμερικανικού Ατλαντικού υφαλοπρανούς (Booth 1993).

Μη τυπικές (μαζικές) κατολισθήσεις

Η περιοχή του υφαλοπρανούς περιέχει σημαντικό αριθμό μη τυπικών κατολισθήσεων που έχουν πολύ διαφορετική επίδραση στον πυθμένα της θάλασσας και διαφέρουν κυρίως στο μέγεθος των γεωλογικών φαινόμενων καθώς και ως προς το ποσοστό και το είδος των μετατοπισμένων ιζημάτων. Ένα από τα πιο διδακτικά παραδείγματα μιας τέτοιας κατολίσθησης είναι η κατολίσθηση στο Cape Fear της Βόρειας Καρολίνα. Οι ολισθήσεις πλακών, όπως αυτή στο Cape Fear, αφήνουν πίσω τους τεράστιες ποσότητες συντριμμιών, δημιουργώντας τραχύ πυθμένα στους ωκεανούς και ένα τοπικά κατακόρυφο ανάγλυφο σε βάθος αρκετών μέτρων (Εικόνα 2). Η σεισμική δονήση από μόνη της σπανίως προκαλεί τόσο μαζικές κατολισθήσεις, και το υφαλοπρανές στο Cape Fear δεν αποτελεί εξαίρεση στον κανόνα. Αυτή η ολίσθηση, μαζί με τις άλλες πέραν του φυσικού μεγέθους κατολισθήσεις, προκλήθηκαν από ισχυρές φορτίσεις στα ιζήματα εξαιτίας του εκλυόμενου ένυδρου αερίου στα ιζηματογενή στρώματα.

Εικόνα 2:Τρισδιάστατη εικόνα του βυθού στο Oregon έπειτα από κατολίσθηση.

Προβληματισμοί για μια αναζήτηση στο υφαλοπρανές.

Η κατανόηση των χαρακτηριστικών και των συνεπειών των υποθαλάσσιων κατολισθήσεων αποτελούν μια αποτελεσματική έρευνα για την υφαλοκρηπίδα. Η χαρακτηριστική τραχύτητα του πυθμένα στο υφαλοπρανές του Ατλαντικού φαίνεται στην Εικόνα 3. Οι μεγαλύτερες μη- τυπικές κατολισθήσεις παρουσιάζουν ένα ακόμη μεγαλύτερο εμπόδιο. Σε συνθήκες βυθού αυτές οι τεράστιες ποσότητες συντριμμιών είναι πολύ ασταθείς και προκαλούν ακουστική ανακλαστικότητα. Επιπλέον, οι τεράστιες ποσότητες συντριμμιών που έχουν δημιουργηθεί από την ολίσθηση των πλακών, μπορεί να περιέχουν ογκόλιθους κι ενδεχομένως ίσου μεγέθους με το υποβρύχιο Alligator. Ωστόσο, είναι πολύ πιθανό το Alligator να έχει καλυφθεί ή να έχει κατρακυλήσει κατά τη διάρκεια μιας υποθαλάσσιας κατολίσθησης, πριν από 141 χρόνια όταν χάθηκε. Θα ήταν πολύ πιο απλό να καθοριστεί η πιθανότητα ενός τέτοιου συμβάντος αν μπορούσαν να χρονολογηθούν όλες οι κατολισθήσεις. Από την τοποθέτηση τους στη δεκαετία του 1970, οι υποβρύχιοι σεισμικοί αισθητήρες έχουν καταγράψει πολλές σεισμικές δονήσεις στα ανοικτά του Cape Hatteras.

Εικόνα 3:Εικόνες USGS GLORIA του βυθού του ωκεανού στην αμερικανικό Ατλαντικό υφαλοπρανές στα ανοικτά της Βόρειας Καρολίνα. Οι ανοιχτού χρώματος περιοχές διακρίνονται για την έντονη ακουστική ανακλαστικότητα και την τραχύτητα του βυθού.

Αφού εντοπίστηκε η κύρια αιτία των υποθαλάσσιων κατολισθήσεων, είναι λογικό να θεωρήσουμε ότι οι κατολισθήσεις, τουλάχιστον η μικρότερη τυπική ποικιλία, έχουν συμβεί μετά την απώλεια του Alligator. Αν το Alligator είχε εγκλωβιστεί σε μια μικρού μεγέθους υποθαλάσσια κατολίσθηση, θα είχε καλυφθεί εξ ολοκλήρου ή μερικώς από τα ιζήματα, καθώς ακόμα και μικρότερες τυπικές κατολισθήσεις αφήνουν πίσω τους συντρίμμια πάχους περισσότερο των 10 μέτρων. Είναι, ωστόσο, απίθανο ότι μια τυπική κατολίσθηση θα ήταν σε θέση να πιέσει ή να μετακυλήσει το υποβρύχιο. Αυτές οι δυνατότητες αξίζει να εξεταστούν, αλλά είναι πιο πιθανό ότι το Alligator αναπαύεται στο πεδίο συντριμμιών μιας πολύ παλαιότερης κατολίσθησης. Κατά την εξέταση αυτών των στοιχείων, γρήγορα γίνεται εμφανές ότι η αναζήτηση θα ήταν πολύ ευκολότερη εάν το Alligator είχε εγκατασταθεί στην ηπειρωτική υφαλοκρηπίδα, όπως συνέβη με το USS Monitor.

Πηγή: http://sanctuaries.noaa.gov/alligator/history/pdfs/usna0304_landslides.pdf