Dòng chảy và Đáy biển: Núi lửa Havre hé lộ bí ẩn đại dương

Các nghiên cứu gần đây đã làm sáng tỏ những tương tác phức tạp giữa các dòng hải lưu sâu và trầm tích đáy biển xung quanh Núi lửa Havre, một cấu trúc núi lửa thuộc cung núi lửa Kermadec. Những tương tác này tạo ra các dạng địa hình phức tạp, mang đến những hiểu biết sâu sắc có giá trị về động lực học trầm tích, rất quan trọng cho việc tái tạo môi trường cổ đại, thăm dò tài nguyên và lập bản đồ hệ sinh thái.

Một nhóm các nhà nghiên cứu quốc tế đã thực hiện quan sát chi tiết đáy biển xung quanh Núi lửa Havre, sử dụng dữ liệu từ chuyến khảo sát MESH năm 2015 và chuyến thám hiểm VULKA năm 2022. Họ đã phân tích 433 dạng địa hình đáy biển độc đáo ở độ sâu từ 794 đến 1.662 mét. Các phát hiện cho thấy các dạng địa hình đáy biển sâu bị ảnh hưởng bởi sự thay đổi của các dòng hải lưu và địa hình đáy biển, với sự biến đổi diễn ra trên quy mô từ mét đến hàng trăm mét. Sự biến đổi này thách thức các mô hình trầm tích hiện có, dẫn đến việc đề xuất một mô hình trầm tích mới được gọi là Cát Kéo Đa Hướng Vùng Nước Sâu (DMTS - Deep-water Multidirectional Tractional Sands).

Nghiên cứu cũng gợi ý rằng các dòng chảy đáy phức tạp có thể cản trở việc thu thập dữ liệu hiện đại và mô hình hóa các sự kiện núi lửa. Hiểu biết về động lực học trầm tích biển sâu này rất quan trọng để tái tạo các điều kiện hải dương học trong quá khứ, hỗ trợ thăm dò tài nguyên biển và các nỗ lực bảo tồn biển. Nghiên cứu đóng góp vào khối kiến thức ngày càng tăng về các quá trình trầm tích biển sâu, nhấn mạnh sự cần thiết của các mô hình tiên tiến trong các môi trường biển trung và sâu.

Các nhà khoa học đã phát hiện ra rằng các dòng chảy đáy biển sâu, như các dòng chảy xoáy, đóng vai trò quan trọng trong việc vận chuyển trầm tích qua các hẻm núi dưới biển, có khả năng mang hàng tỷ tấn trầm tích đi xa hàng trăm km. Các phép đo thực địa đầu tiên về dòng chảy xoáy trong các khúc quanh của hẻm núi dưới biển cho thấy dòng chảy xoáy đóng vai trò quan trọng trong việc giữ trầm tích lơ lửng trong hàng trăm km. Cấu trúc dòng chảy xoáy này, bao gồm hai tế bào xếp chồng lên nhau quay theo hướng ngược nhau, với tế bào dưới quay theo hướng ngược lại với các dòng chảy xoáy quan sát được ở sông, cho thấy sự tương tác của các gradient áp suất cạnh tranh. Những phát hiện này, được công bố trên tạp chí Geophysical Research Letters, cung cấp cái nhìn sâu sắc về cách các dòng chảy này định hình đáy biển.

Ngoài ra, các nghiên cứu đã chỉ ra rằng các vụ phun trào núi lửa lớn có thể ảnh hưởng đến khí hậu toàn cầu bằng cách tác động đến các dòng hải lưu. Các hạt phát ra từ các vụ phun trào núi lửa làm mát khí quyển do hiệu ứng 'dù' phản xạ ánh sáng mặt trời. Mặc dù tác động trực tiếp của các hạt này trong khí quyển là tương đối ngắn, chỉ kéo dài hai đến ba năm, nhưng chúng lại làm thay đổi các dòng hải lưu ở Bắc Đại Tây Dương trong hơn 20 năm. Sự thay đổi này ảnh hưởng đến kết nối giữa các dòng chảy bề mặt và sâu, và do đó ảnh hưởng đến khí hậu ở Châu Âu. Các nhà khoa học đã xác nhận những kết quả này bằng cách so sánh chúng với các quan sát về độ mặn của đại dương, một yếu tố quan trọng cho sự chìm của nước và do đó là các dòng hải lưu. Các mô phỏng số và dữ liệu hải dương học hiện đại đã phát hiện ra những biến đổi tương tự vào đầu những năm 1970 và 1990, có liên quan đến vụ phun trào của núi lửa Agung. Nghiên cứu này, được công bố trên ScienceDaily, nhấn mạnh mối liên hệ phức tạp giữa hoạt động núi lửa và các hệ thống hải lưu của Trái đất.