Neue Forschungsergebnisse der Universität Liverpool haben ergeben, dass eine Unterwasserlawine mehr als 100 Mal so groß wurde und auf ihrer 2.000 Kilometer langen Strecke über den Meeresboden des Atlantischen Ozeans vor der Nordwestküste Afrikas eine gewaltige Spur der Verwüstung hinterließ.
In einer Studie mit dem Titel „Extreme Erosion und Aufblähung in einem riesigen submarinen Gravitationstief“ und veröffentlicht im Journal Wissenschaftliche Fortschrittegeben Forscher beispiellose Einblicke in das Ausmaß, die Kraft und die Auswirkungen eines der mysteriösesten Phänomene der Natur: Unterwasserlawinen.
Dr. Chris Stevenson, ein Sedimentologe von der School of Environmental Sciences der Universität Liverpool, war Co-Leiter des Teams, das zum ersten Mal eine riesige Unterwasserlawine von Kopf bis Fuß kartierte, die sich vor fast 60.000 Jahren im Agadir Canyon ereignete.
Ihre Analyse zeigt, dass das Ereignis, das als kleiner Erdrutsch am Meeresboden mit einem Volumen von etwa 1,5 km² begann, seine Größe über das Hundertfache annahm und auf seinem Weg durch eine der größten unterseeischen Schluchten der Welt Felsbrocken, Kies, Sand und Schlamm mit sich nahm, bevor es weitere 1.600 km über den Boden des Atlantischen Ozeans zurücklegte.
Die Lawine war so gewaltig, dass sie den gesamten Canyon auf einer Länge von 400 Kilometern und mehrere Hundert Meter an den Seiten erodierte – insgesamt etwa 4.500 Kilometer – und sie war so stark, dass sie Geröll mehr als 130 Meter weit die Seite des Canyons hinaufschwemmte.
Im Gegensatz zu Erdrutschen oder Schneelawinen sind Unterwasserlawinen nicht sichtbar und äußerst schwer zu messen. Sie sind jedoch der Hauptmechanismus für die Bewegung von Materialien wie Sedimenten, Nährstoffen und Schadstoffen über die Erdoberfläche und stellen eine erhebliche Geogefahr für die Infrastruktur am Meeresboden wie Internetkabel dar.
Das Forschungsteam analysierte über 300 Kernproben aus dem Gebiet, die während der letzten 40 Jahre bei Forschungsfahrten entnommen wurden. Zusammen mit seismischen und bathymetrischen Daten ermöglichte dies ihnen, die riesige Lawine zu kartieren.
Dr. Stevenson sagte: „Dies ist das erste Mal, dass es jemandem gelungen ist, eine einzelne Unterwasserlawine dieser Größenordnung vollständig zu kartieren und ihren Wachstumsfaktor zu berechnen.“
„Das Interessante dabei ist, wie sich das Ereignis von einem relativ kleinen Anfang zu einer riesigen und verheerenden Unterwasser-Lawine entwickelte, die Höhen von 200 Metern erreichte, während sie sich mit einer Geschwindigkeit von etwa 15 m/s bewegte, den Meeresboden aufriss und alles mitriss, was ihr in den Weg kam.
„Um es ins Verhältnis zu setzen: Das ist eine Lawine von der Größe eines Wolkenkratzers, die sich mit mehr als 65 km/h von Liverpool nach London bewegt, einen 30 m tiefen und 15 km breiten Graben ausgräbt und alles auf ihrem Weg zerstört. Dann breitet sie sich über ein Gebiet aus, das größer ist als Großbritannien, und begräbt es unter etwa einem Meter Sand und Schlamm.“
Dr. Christoph Bottner, Marie-Curie-Forschungsstipendiat an der Universität Aarhus in Dänemark und Co-Leiter des Teams, sagte: „Wir haben den Wachstumsfaktor auf mindestens 100 berechnet, was viel höher ist als bei Schneelawinen oder Schuttströmen, die nur etwa vier- bis achtmal so stark wachsen. Wir haben dieses extreme Wachstum auch bei kleineren Unterwasserlawinen beobachtet, die anderswo gemessen wurden. Wir glauben also, dass es sich um ein spezifisches Verhalten von Unterwasserlawinen handeln könnte, und wir planen, dies weiter zu untersuchen.“
Professor Sebastian Krastel, Leiter der Abteilung für Marine Geophysik an der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel und leitender Wissenschaftler an Bord der Kartierungsfahrten zur Schlucht, fügte hinzu: „Unsere neuen Erkenntnisse stellen unsere Sichtweise auf diese Ereignisse grundsätzlich in Frage. Vor dieser Studie dachten wir, dass große Lawinen nur durch große Hangrutschungen entstehen. Doch jetzt wissen wir, dass sie klein beginnen und sich zu extrem gewaltigen und ausgedehnten Riesenereignissen entwickeln können.“
„Diese Erkenntnisse sind von enormer Bedeutung für die Art und Weise, wie wir versuchen, das potenzielle Georisiko für die Infrastruktur am Meeresboden einzuschätzen, etwa für Internetkabel, die fast den gesamten globalen Internetverkehr transportieren und für alle Aspekte unserer modernen Gesellschaften von entscheidender Bedeutung sind.“
Die jüngsten Kreuzfahrten zur Kartierung des Agadir Canyon wurden vom Institut für Geowissenschaften der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel, dem Leibniz-Institut für Ostseeforschung und dem GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung, Deutschland, geleitet.
Eine Reihe archivierter Kerndaten aus dem British Ocean Sediment Core Repository bei NOCS Southampton wurde analysiert, die in den letzten 40 Jahren an Bord von NERC-Schiffen gesammelt wurden.
Weitere Informationen:
Christoph Böttner et al, Extreme Erosion und Aufblähung in einer riesigen submarinen Schwerkraftströmung, Wissenschaftliche Fortschritte (2024). DOI: 10.1126/sciadv.adp2584. www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adp2584