O Monterey Canyon é um dos milhares de desfiladeiros submarinos escondidos no fundo do oceano. Novas pesquisas revelam diferenças distintas dos cânions terrestres pela primeira vez.
Crédito: Cortesia Monterey Bay Aquarium Research Institute
Os desfiladeiros submarinos são uma fronteira final no planeta Terra. Existem milhares dessas características geológicas de tirar o fôlego escondidas nas profundezas do oceano - mas os cientistas têm mais imagens de alta resolução da superfície de Marte do que do fundo do oceano.
Em um esforço para esclarecer essas misteriosas características subaquáticas, os pesquisadores de Stanford analisaram uma coleção de imagens globais de um repositório on-line de dados do fundo do oceano. Eles descobriram que os desfiladeiros submarinos, que se acreditava formarem de maneira semelhante aos desfiladeiros em terra, são fundamentalmente diferentes dos desfiladeiros terrestres que atravessam vastas extensões de nossas cadeias de montanhas. A pesquisa foi publicada on-line na Geology.
"As pessoas diziam: 'Oh, bem, não há diferença real entre os dois sistemas porque no final do dia, um rio fluindo versus um fluxo gravitacional de sedimentos fluindo - eles apenas farão a mesma coisa'", disse. principal autor Stephen Dobbs, Ph.D. candidato em ciências geológicas. "E acontece que não é necessariamente o caso."
Os pesquisadores analisaram dados do sonar de feixe múltiplo, coletados por navios ou pequenos veículos subaquáticos logo acima do fundo do mar, que enviam uma onda de sonar usada para fazer mapas do fundo do mar. Eles adquiriram dados para o estudo da síntese da Topografia Multi-Resolução Global, um repositório online de código aberto. Dobbs disse que foi surpreendente descobrir diferenças nos desfiladeiros subaquáticos e acima do solo, já que em um mapa as formações de 9.000 pés debaixo d'água não podem ser distinguidas dos desfiladeiros que estão a 9.000 pés acima do solo.
"Quando você olha de um sentido puramente qualitativo - quando você está apenas olhando para um mapa - eles parecem chocantemente semelhantes", disse Dobbs. "Precisávamos usar um método quantitativo para realmente testar se esses são sistemas diferentes".
Os cientistas encontraram distinções nas formas e perfis dos cânions submarinos. Em terra, mudanças significativas na forma do desfiladeiro são frequentemente desencadeadas por grandes eventos de inundação ou deslizamentos de terra. Sob a água, as pesquisas levantam hipóteses de processos que formam desfiladeiros submarinos são deslizamentos periódicos de extrema inclinação, atividade sísmica ou grandes tempestades de inverno que canalizam muitos sedimentos da plataforma continental rasa.
"Isso tudo é fronteira - na verdade, não sabemos as respostas para essas coisas", disse Dobbs. "Agora, temos todas essas medidas e podemos analisar mais apropriadamente o que causa essas formações".
Da sala de aula à revisão por pares
A pesquisa liderada por estudantes surgiu de um seminário de pós-graduação explorando cânions submarinos, realizado na primavera de 2018. O colóquio reuniu estudantes de dois laboratórios diferentes - os dos professores de ciências geológicas Don Lowe e Stephan Graham. A pesquisa foi guiada pelos co-autores George Hilley, professor de ciências geológicas e pelo professor adjunto de ciências geológicas Tim McHargue, que fazem parte do grupo de pesquisa sedimentar de Stanford Earth, juntamente com Lowe e Graham.
Hilley disse que a maioria das pessoas não percebe que a água carregada de sedimentos pode corroer o fundo do mar, não importando o fato de que esses fluxos tenham características mais profundas do que o Grand Canyon, na costa de Monterey. Como muitas imagens de alta resolução foram coletadas nos últimos anos, os membros da faculdade sabiam que deveria ser possível analisar uma grande amostra das características subaquáticas.
"Usamos o seminário como um veículo para responder se as formas produzidas por esses fluxos de densidade compartilham características essenciais com as produzidas pelos rios", disse Hilley. "Ao fazer essas perguntas usando dados reais, todos aprenderam a formular hipóteses e falsificá-las usando sofisticada análise de dados".
Embora o projeto se desviasse dos principais projetos de pesquisa dos estudantes, Dobbs disse estar satisfeito com o quanto o grupo conseguiu em um ano de perseguir esse novo tópico.
Aplicativo para Marte?
Dobbs disse que está animado com a perspectiva de usar esses métodos para entender não apenas a geologia na Terra, mas também em outros planetas. Por exemplo, poderia ajudar os pesquisadores a entender paisagens marcianas, repletas de características que podem compartilhar semelhanças com os cânions da Terra. A pesquisa também é relevante para indústrias dependentes do oceano, incluindo empresas de comunicações - cujos cabos de dados podem ser cortados por eventos em desfiladeiros submarinos -, bem como operações offshore de energia e petróleo e gás.
"Essas coisas têm enormes impactos nos sistemas terrestres e fundamentalmente não são entendidas", disse Dobbs. "Agora, somos capazes de realmente medi-los em um sentido geomórfico rigoroso e, a partir disso, somos capazes de fazer inferências sobre como eles se formam e como influenciam nossos sistemas e nossos ciclos".
Dobbs planeja continuar trabalhando com esse conjunto de dados para aprender mais sobre a formação e o comportamento dos cânions submarinos.
"O mais emocionante para mim é que, embora eu goste do trabalho de campo, podemos literalmente descobrir coisas novas usando ferramentas muito simples que estão disponíveis ao público e têm acesso aberto", disse ele.
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