Содержание
План Миссии
Томас М. Илифф, Доктор Философии, Главный Исследователь Экспедиции, Директор Лаборатории Морской Биоспелеологии-Техасский Университет A&M-Галвестон
Июнь 7 — 27, 2011
Цель экспедиции «Бермудские глубоководные пещеры 2011: погружения открытия» состоит в том, чтобы исследовать и охарактеризовать верхний край бермудской платформы и прилегающую к ней Срединно-океаническую подводную гору, чтобы подтвердить существование глубоководных (60-200 метров/197-656 футов глубины) пещер. Первые два этапа этого проекта были проведены в 2009 году. Во-первых, в сотрудничестве с доктором Рикком Квитеком из Лаборатории картографии морского дна Калифорнийского государственного университета был использован многолучевой гидролокатор высокого разрешения для получения подробных гео-привязанных карт края шельфа бермудской платформы и прилегающего к ней банка Челленджер.
Многолучевое батиметрическое изображение кораблекрушения короля Георга на Бермудах закодировано цветом с глубиной таким образом, что более теплые цвета (красный, оранжевый и т. д.) представляют более мелкие глубины, в то время как более холодные цвета (фиолетовый) соответствуют более глубоким глубинам. Этот земснаряд был намеренно потоплен на глубине 18 м в Северной лагуне в 1930 году. Изображение предоставлено Рикк Kvitek, Бермудские острова глубоководных пещер разведочное 2011, НОАА-ООР. Скачать увеличенную версию (jpg, 902 КБ).
Многолучевая карта края шельфа бермудской платформы и берега Челленджера наложена поверх морской карты острова. Точки интереса, указывающие на потенциальные входы в пещеры, отмечены красными треугольниками, в то время как места погружений ROV обозначены зелеными кругами. Контурные линии взяты из современных морских карт. Обратите внимание, что 180-метровый контур, полученный на морских картах (светло-голубая линия), в некоторых местах значительно отличается от нашего более точно нанесенного на карту положения (более темная линия). Изображение предоставлено Рикк Kvitek, Бермудские острова глубоководных пещер разведочное 2011, НОАА-ООР. Скачать увеличенную версию (jpg, 905 КБ).
Во время первоначальной калибровки многолучевого аппарата для проверки оборудования была нанесена карта места крушения земснаряда «Кинг Джордж» (Рис. 1). Этот корабль был намеренно потоплен в 1930 году и лежит вертикально на дне на глубине 18 м в Северной лагуне. Более 180 километров (112 миль) морского дна вокруг 100-метрового контура (включая
Глубины 60-200 м) были нанесены на карту по всему периметру главной бермудской платформы и ¾ берега Челленджера (Рис.2). Цель картографирования состояла в том, чтобы определить местонахождение потенциальных глубоководных пещер путем изучения многолучевых профилей морского дна, чтобы найти последовательные пробелы в записи данных, которые могли бы указывать на пустоту (Рис. 3). Многочисленные потенциальные места расположения пещер, включая 161 «достопримечательность» или потенциальные места расположения пещер, были обнаружены путем изучения многолучевых профилей морского дна. Эти достопримечательности в основном располагались на северо-западной, северной, восточной и юго-западной сторонах главной платформы, а также на южной и восточной окраинах Челленджер-Бэнк. Они включали закрытые карстовые провалы, многочисленные уступы, выступы, возможные входы в пещеры и почти вертикальные подводные утесы между ними.
Глубины 80-160 м с вертикальными оврагами, песчаными уступами и оползнями. По периметру Бермудского шельфового разлома были обнаружены головные части нескольких подводных оползней, свидетельствующие о значительной массе разрушительной активности по флангам подводной горы (Рис. 4).
Исследования ров
Challenger Bank, как видно в режиме подмножества CARIS, показывает данные облака точек в 3D-режиме, вид профиля и плана. Обратите внимание на глубоко надрезанный выступ с подрезанным полом в профиль (слева внизу), наводящий на мысль о входе в пещеру. Профильный срез имеет всего несколько метров в поперечнике. Это отверстие высотой 7 метров. Также обратите внимание на многочисленные «пустоты» или темные дыры без данных в 3D-виде облака точек наклона в верхнем кадре. Каждая из этих особенностей была проверена, измерена и каталогизирована в качестве потенциальных кандидатов для целей погружения ROV. Изображение предоставлено Рикк Kvitek, Бермудские острова глубоководных пещер разведочное 2011, НОАА-ООР. Скачать увеличенную версию (jpg, 774 КБ).
Второй этап этого исследования включал использование ROV (дистанционно управляемого транспортного средства) для проведения погружений в потенциальные глубоководные пещеры. В течение шести дней погружений ROV было исследовано 25 самых высоких потенциальных POI во время 33 погружений ROV общей продолжительностью 25 кумулятивных часов. Семь из POI, исследованных с помощью ROV, в том числе четыре на юго-западном краю главной платформы и Три на восточной стороне Челленджер-Бэнк, были найдены с возможными пещерами, простирающимися от них. Пещеры были относительно небольшими, около метра или меньше в диаметре, трубчатые, с гладкими стенами, с небольшим количеством инкрустированной морской жизни или других явных признаков водных течений, таких как песчаная рябь. Эти пещеры, как правило, находились в основании Подрезов и состояли из небольших туннелей, проходящих перпендикулярно поверхности скалы. Пещеры на главной платформе были обнаружены на глубинах 107, 112, 116 и 118 м, а на берегу Челленджера-на 119, 123 и 128 м.
Открытие глубоких пещер
Многолучевые батиметрические данные, привязанные к сетке размером 2 м ячейки подводного оползневого откоса, обнаруженного на восточном краю платформы Challenger Bank, визуализируются в 3D-затененном рельефе, окрашенном по глубине (вверху) и профилю (внизу) с помощью программного обеспечения IVS Fledermaus. Положение и протяженность профиля по всей поверхности откоса обозначены полилинией на верхнем изображении. Все размеры указаны в метрах. Изображение предоставлено Рикк Kvitek, Бермудские острова глубоководных пещер разведочное 2011, НОАА-ООР. Скачать увеличенную версию (jpg, 2,1 МБ).
На северном краю платформы у обращенной к морю окраины нижней террасы обнаружено несколько полностью замкнутых впадин, напоминающих карстовые провалы. Они были примерно 20-30 м в диаметре и 3-5 м глубиной с крутыми, иногда подрезанными скальными стенами со всех сторон и относительно плоским дном. В этом же районе перпендикулярно краю платформы шел ряд каналов осадочного дна с более крутыми скальными стенами и разветвленными узорами. В одном из этих каналов многолучевой луч показал две пустоты (Рис. 5), которые позже были исследованы с помощью ROV. Эта особенность оказалась естественным мостом, вероятно, остатком пещерного сооружения, длиной около 40 м и шириной 8 м, с туннелем высотой 6 м, проходящим между входами. В конце туннеля, обращенном к суше, виднелись валуны и обломки обрушения, в то время как вход со стороны моря был свободен. Канал с песчаным полом простирался в обоих направлениях от естественного моста, предполагая, что эта структура представляет собой последний оставшийся остаток гораздо более крупной пещерной системы, которая, вероятно, несла пресноводный сток к краю платформы в то время, когда формировалась нижняя терраса.
Глубоководные Исследования
Многолучевая батиметрия данных естественного моста (POI 67), расположенного на внешней террасе на глубине 64 м вблизи Северной скалы, отображается и окрашивается по глубине в режиме подмножества программного обеспечения CARIS. Изображения туннеля по часовой стрелке сверху слева: 1) вид в плане 2-метровой сетчатой модели поверхности в затененном рельефе показывает соседний песчаный канал и особенности воронки с положением вертикального профиля, указанного ниже, видимого как желтая линия, 2) вид вниз по склону 3D зондирующего облака точек, показывающего верхний вход в туннель, 3) вертикальный срез профиля через облако точек в положении желтой линии на виде № 1, показывающий как прибрежный, так и морской входы в туннель. Вертикальная и горизонтальная шкалы измеряются в метрах. Изображение предоставлено Рикк Kvitek, Бермудские острова глубоководных пещер разведочное 2011, НОАА-ООР. Скачать увеличенную версию (jpg, 1.1 MB).
Третья и заключительная фаза исследования будет проведена в июне 2011 года и будет состоять из погружений со смешанным газом и замкнутым контуром ребризера для исследования видных POI. Из-за глубины этих погружений в дыхательные смеси водолаза добавляют гелий, чтобы уменьшить количество азота и кислорода, которые могут быть наркотическими или токсичными при таких давлениях. Замкнутые системы рециркулируют дыхательный газ дайвера и, таким образом, экономят газ при глубоких погружениях. Наша команда глубоководных погружений будет состоять из четырех пещерных и глубоководных дайверов мирового класса. Кроме того, водолазы поддержки будут доставлять дополнительные резервуары к глубоководным водолазам, транспортировать собранные образцы на поверхность, следить за акулами и действовать по мере необходимости в случае каких-либо проблем или чрезвычайной ситуации.
Дайв-сайты будут включать в себя естественный мост (глубина 64 м), край стены у Северной скалы (91 м) и потенциальную пещеру на краю берега Челленджера (122 м). На каждом из этих дайв-сайтов будут проводиться как биологические, так и геологические сборы. Биологические коллекции включают камни и щебень с прикрепленными организмами (водоросли, гидроиды, губки, двустворчатые моллюски), подвижными организмами (крабы-отшельники, другие ракообразные, брюхоногие моллюски, иглокожие, крупные черви) и прикрепленной макрофауной (кораллы, анемоны, мягкие кораллы, двустворчатые моллюски, губки). Высокомобильные виды будут регистрироваться на спуске, на дне и на подъеме с помощью видеосъемки, а паттерны обилия и разнообразия бентосных видов-с помощью видеосекций.
Мы также исследуем глубоководные пещеры и окружающие их скалы. Любые глубоководные пещеры будут оцениваться на предмет стока воды и предпочтительного присутствия губок и других питающихся фильтром организмов. При обнаружении потока воды электронный монитор качества воды будет установлен у входа в пещеру на 24 часа, чтобы определить источник и периодичность потока воды в зависимости от приливных циклов. Геологические коллекции будут направлены на выявление и датировку залегания низменных насаждений уровня моря, имевших место в период максимального оледенения Ледникового периода. Такие свидетельства включают в себя вырезы волн и затонувшие рифы, которые могут помочь охарактеризовать экстремальные климатические условия и уровень моря. Мы также соберем образцы коренных пород, чтобы определить глубину зоны контакта между известняком и вулканической породой. Одна из целей погружений будет состоять в том, чтобы стать первым, кто действительно достигнет и физически коснется вулканической породы, лежащей в основе всех Бермудских островов.
https://oceanexplorer.noaa.gov/explorations/11bermuda/background/plan/plan.html
Загрузка...
