ΜΟΣΧΑ, 16 Μαΐου - RIA Novosti, Vladislav Strekopytov. Ένας λεπτομερής χάρτης του πυθμένα του Παγκόσμιου Ωκεανού είναι έτοιμος κατά 25%, όπως ανακοινώθηκε στη συνέλευση του Διεθνούς Υδρογραφικού Οργανισμού στο Μονακό.
Οι επιστήμονες, μεταξύ άλλων, έχουν εντοπίσει τη θέση περισσότερων από 19 χιλιάδων υποβρύχιων ηφαιστείων, τα οποία περιέχουν κοιτάσματα πολύτιμων μετάλλων, αλλά αποτελούν θανάσιμο κίνδυνο για τα υποβρύχια.
Πλανήτης Ωκεανός
Οι ωκεανοί καλύπτουν περίπου τα δύο τρίτα του πλανήτη, αλλά οι ειδικοί συχνά λένε ότι η επιφάνεια του Άρη είναι καλύτερα κατανοητή από τον βυθό της θάλασσας.
Και αυτό είναι αλήθεια. Η χαρτογράφηση του βυθού είναι μια δαπανηρή και τεχνολογικά χρονοβόρα διαδικασία.
Ωστόσο, τα αποτελέσματά του είναι εξαιρετικά περιζήτητα. Λεπτομερείς βαθυμετρικοί χάρτες - ανάλογα των χερσαίων τοπογραφικών χαρτών - είναι απαραίτητοι για την ασφαλή θαλάσσια πλοήγηση, την τοποθέτηση υποθαλάσσιων καλωδίων και αγωγών, τις κλιματικές προβλέψεις και την ανάπτυξη των πόρων του Παγκόσμιου Ωκεανού.
Οι επιστήμονες τα χρησιμοποιούν στη μοντελοποίηση των ωκεάνιων ρευμάτων και των κυμάτων τσουνάμι, στη μελέτη υποβρύχιων οικοσυστημάτων, σε γεωλογικές, γεωφυσικές και άλλες μελέτες.
Δολοφόνοι υποβρυχίων
Οι μέθοδοι τηλεπισκόπησης θα μπορούσαν να επιταχύνουν σημαντικά τη διαδικασία χαρτογράφησης του βυθού. Αλλά οι διαστημικοί σαρωτές και τα ραντάρ, που χρησιμοποιούνται με επιτυχία για τη δημιουργία λεπτομερών χαρτών της γης, δεν μπορούν να διεισδύσουν στη στήλη του νερού.
Τα τελευταία χρόνια, η βαθυμετρία έχει αρχίσει να χρησιμοποιεί τη μέθοδο της δορυφορικής ραδιομετρίας, που βασίζεται στην παρακολούθηση μικρών τοπικών αλλαγών στη στάθμη της θάλασσας. Οι επιστήμονες ανακάλυψαν ότι είναι ελαφρώς υψηλότερο πάνω από κορυφογραμμές και θαλάσσια βουνά παρά σε βαθουλώματα και αβυσσαλέες πεδιάδες.
Αυτή η διαφορά, που ονομάζεται κατακόρυφη κλίση βαρύτητας (VGG), αντανακλά έμμεσα την τραχύτητα του πυθμένα.
Η δορυφορική υψομετρία που βασίζεται στο SHG ξεπερνά σημαντικά το σόναρ όσον αφορά την απόδοση, αλλά δεν είναι κατάλληλη για τοπικές έρευνες, καθώς ανιχνεύει μόνο αντικείμενα σε ύψος πολλών χιλιομέτρων.
Ωστόσο, έχει χρησιμοποιηθεί με επιτυχία για τη χαρτογράφηση μεγάλων θαλάσσιων βουνών που αποτελούν σοβαρό κίνδυνο για τα υποβρύχια.
Υπάρχουν τουλάχιστον δύο γνωστές περιπτώσεις σύγκρουσης αμερικανικών υποβρυχίων με παρόμοια αντικείμενα. Τον Οκτώβριο του 2021, το πυρηνικό υποβρύχιο USS Connecticut στη Θάλασσα της Νότιας Κίνας συνετρίβη σε ένα αχαρτογράφητο βουνό σε βάθος περίπου 400 μέτρων.
Ο πυρηνικός αντιδραστήρας δεν υπέστη ζημιές, αλλά πολλά μέλη του πληρώματος τραυματίστηκαν.
Πιθανή τοποθεσία των θαλάσσιων υψωμάτων ένα από τα οποία συνάντησε το USS Connecticut
© iStock.com/Ruslan Maiborodin, CNN
Τοποθεσία θαλάσσιων βουνών στη Θάλασσα της Νότιας Κίνας
Τον Ιανουάριο του 2005, το επιθετικό υποβρύχιο USS San Francisco χτύπησε μια υποβρύχια κορυφή ενώ κινούνταν σε βάθος περίπου 160 μέτρων από το νησί Γκουάμ στον Ειρηνικό Ωκεανό.
Τα δορυφορικά δεδομένα χρησιμοποιούνται επίσης για την αναζήτηση ορυκτών στον πυθμένα της θάλασσας - οι πλαγιές των υποβρύχιων κορυφογραμμών συχνά περιέχουν σημαντικά αποθέματα πολυμετάλλων, μαγγανίου, κοβαλτίου και στοιχείων σπάνιων γαιών.
Υποβρύχιο USS San Francisco ελλιμενίστηκε στη Ναυτική Βάση των ΗΠΑ στο Γκουάμ, υπέστη ζημιά μετά από προσάραξη - RIA Novosti, 1920, 15/05/2023
© AFP 2023 / Η.Π.Α. Ναυτικό / PH2 Mark A. Leonesio
Κατεστραμμένο υποβρύχιο USS San Francisco ελλιμενίστηκε στη ναυτική βάση των ΗΠΑ στο νησί Γκουάμ
Χιλιάδες νέα ηφαίστεια
Πρόσφατα, επιστήμονες από τις ΗΠΑ και τη Νότια Κορέα, με επικεφαλής την Julie Gevorgyan στο Ωκεανογραφικό Ίδρυμα Scripps στην Καλιφόρνια, ανέπτυξαν έναν αλγόριθμο για τη βελτίωση της ακρίβειας των δορυφορικών παρατηρήσεων.
Ως αρχικά δεδομένα, λάβαμε τις παρατηρήσεις του CryoSat-2 της Ευρωπαϊκής Διαστημικής Υπηρεσίας και του SARAL, μιας κοινής υψομετρικής αποστολής του Ινδικού Οργανισμού Διαστημικής Έρευνας (ISRO) και του Εθνικού Κέντρου Διαστημικής Έρευνας της Γαλλίας (CNES).
Αυτή η προσέγγιση βοήθησε στον εντοπισμό 19.325 άγνωστων υποβρύχιων ηφαιστείων. Το μικρότερο από αυτά έχει ύψος μόλις 421 μέτρα και τα περισσότερα είναι από 700 έως 2500 μέτρα. Πριν από αυτό, υπήρχαν 24.643 αντικείμενα στον παγκόσμιο κατάλογο των θαλάσσιων βουνών. Τώρα ο αριθμός τους έχει σχεδόν διπλασιαστεί.
Συνολικά, σύμφωνα με ερευνητές, μπορεί να υπάρχουν περίπου 55 χιλιάδες υποβρύχιες κορυφές πάνω από 2500 μέτρα στον κόσμο.
Ο νέος αλγόριθμος επεξεργασίας δορυφορικών δεδομένων καθιστά δυνατή την ανίχνευση ακόμη μικρότερων μορφών υποβρύχιας ανακούφισης με ακρίβεια έως και 270 μέτρα. Και επίσης να συντάξουμε χάρτες IGG που δεν είναι κατώτεροι σε ακρίβεια από τα αποτελέσματα των παρατηρήσεων σόναρ.
Первую
весьма приблизительную физико-географическую карту океана построили в
1950-х. Съемку подводного рельефа проводили методом гидролокации:
простейший однолучевой эхолот оценивал глубину по времени прохождения
волнового сигнала, отраженного от морского дна. Тогда в осевой части
Атлантического океана обнаружили вулканический хребет, образовавшийся
при излиянии лавы в месте раздвижения литосферных плит. Это стало одним
из подтверждений теории дрейфа континентов.
В
1970-х стали доступны более производительные многолучевые
гидролокаторы, испускающие веерный сигнал. Такие приборы установили на
научно-исследовательские и некоторые гражданские суда. Это несколько
ускорило процесс изучения морского дна, но он все равно был очень
долгим: съемка охватывала только узкую полосу вдоль маршрута движения
корабля.
Сегодня
в распоряжении гидрографов целый арсенал технических средств — от
авиационных приборов лазерной визуализации (лидаров) до дистанционно
управляемых подводных аппаратов, способных погружаться на большие
глубины. Правда, все они выполняют вспомогательные функции, а главную
роль по-прежнему играет гидролокация.
Ученые
подсчитали: чтобы провести площадную съемку всего дна океана с
разрешением 100 метров, потребуются десятки лет и тысячи рейсов
специализированных геофизических судов, оснащенных гидроакустическими
установками типа сонар (от англ. sonar, аббр. SOund Navigation And
Ranging).
К
середине 2010-х на карту нанесли лишь 19 процентов от общей площади
океанского дна, а детальная съемка охватывала не более шести процентов.
Чтобы исправить ситуацию, японский благотворительный фонд Nippon
Foundation и межправительственная некоммерческая организация GEBCO,
занимающаяся батиметрией океана, в 2016-м запустили проект "Морское дно —
2030" (
Seabed 2030).
Целью
объявили создание к 2030-му всеобъемлющей и общедоступной карты
Мирового океана на базе глобальной батиметрической сетки GEBCO.
Инициаторы призвали исследовательские институты, государственные
учреждения и частные компании делиться гидрографическими данными.
Правительства
нескольких стран откликнулись на этот призыв. Кроме того, в 2017-м
проект получил статус совместной программы Международной
гидрографической организации (МГО) и Межправительственной
океанографической комиссии (МОК) ЮНЕСКО. В том же году Генеральная
Ассамблея ООН провозгласила разработку всеобъемлющей карты океана
ключевой задачей
Десятилетия океана (2021-2030).
Благодаря
глобальному партнерству за шесть лет, прошедших после старта проекта,
на карту нанесли дополнительно 90 миллионов квадратных километров
батиметрических данных. Сегодня детальная съемка покрывает уже 25
процентов дна океана. Но три четверти площади остаются белым пятном.
Проблемы связаны с технологическими ограничениями, особенно при изучении
глубоководных участков, и высокой стоимостью картографических
экспедиций.
По
замыслу организаторов основным источником информации должны стать сотни
тысяч судов самого разного назначения (от гигантских контейнеровозов до
рыболовецких катеров и частных яхт), оснащенных бортовыми эхолотами.
Эксперты подсчитали: если хотя бы 200 кораблей будут работать в проекте
постоянно, цели удастся достигнуть в срок.
"Каждый,
кто связан с океаном, может до конца десятилетия сыграть важную роль в
составлении карты всего морского дна", — говорится в
заявлении Генссамблеи Международной гидрографической организации.
Существенно
ускорить процесс картирования морского дна могли бы дистанционные
методы зондирования. Но космические сканеры и радары, которые успешно
используют для составления детальных карт суши, не в состоянии
проникнуть сквозь толщу воды.
В
последние годы в батиметрии начали применять метод спутниковой
радиометрии, основанный на отслеживании небольших локальных изменений
уровня моря. Ученые установили, что над хребтами и подводными горами он
несколько выше, чем над впадинами и абиссальными равнинами. Эта разница,
называемая вертикальным гравитационным градиентом (ВГГ), косвенным
образом отражает неровности дна.
Спутниковая
альтиметрия на основе ВГГ значительно превосходит гидролокацию по
производительности, но для площадной съемки не подходит, поскольку
обнаруживает только объекты высотой несколько километров. Тем не менее
ее успешно применяют для нанесения на карту крупных подводных гор,
представляющих серьезную опасность для подводных лодок.
Известно
как минимум о двух случаях столкновения субмарин США с подобными
объектами. В октябре 2021-го атомная подлодка USS Connecticut в
Южно-Китайском море врезалась в не отмеченную на карте гору на глубине
около 400 метров. Ядерный реактор не пострадал, но несколько членов
экипажа получили травмы.
В
январе 2005-го ударная подводная лодка USS San Francisco налетела на
подводный пик, когда двигалась на глубине около 160 метров в районе
острова Гуам в Тихом океане.
Спутниковые
данные используют также для поисков полезных ископаемых на дне моря —
склоны подводных хребтов нередко содержат значительные запасы
полиметаллов, марганца, кобальта и редкоземельных элементов.
Недавно ученые из США и Южной Кореи под руководством Джули Геворгян из Океанографического института Скриппса в Калифорнии
разработали
алгоритм повышения точности спутниковых наблюдений. В качестве исходных
данных взяли наблюдения CryoSat-2 Европейского космического агентства и
SARAL — совместной альтиметрической миссии Индийской организации
космических исследований (ISRO) и Национального центра космических
исследований Франции (CNES).
Такой
подход помог выявить 19 325 неизвестных ранее подводных вулканов. Самый
маленький из них — высотой всего 421 метр, а большинство — от 700 до
2500 метров. До этого в глобальном каталоге подводных гор числилось 24
643 объекта. Теперь их количество практически удвоилось. Всего же, по
оценкам исследователей, в мире может быть около 55 тысяч подводных пиков
выше 2500 метров.
Новый
алгоритм обработки спутниковых данных дает возможность обнаруживать и
более мелкие формы подводного рельефа с точностью до 270 метров. А также
составлять карты ВГГ, не уступающие по точности результатам
гидролокационных наблюдений.
Δεν υπάρχουν σχόλια :
Δημοσίευση σχολίου