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摘要

极地地区冰川崩解通常与大气-海洋变化相关,因此预计在气候变暖的情况下会增加。冰山排放对海洋环流、气候和全球海平面都有影响。冰山还因海床刮擦影响底栖生物群落,对航运业和海洋基础设施构成威胁,并通过产生冰山倾覆海啸危及沿海居民。人们认为冰山对海床的影响限于大陆架和上坡,水深不超过冰山龙骨深度(通常小于500米)。在本文中,我们提供了证据表明,冰山通过引发海底滑坡影响了其龙骨深度以外的海床。海底滑坡通常比陆地上的滑坡大得多。它们是主要的地质灾害,尤其是因为它们可能触发对沿海居民造成毁灭性后果的海啸。此外,它们可能破坏海上基础设施,例如承载超过95%全球数据的海底互联网电缆。目前,世界上很少有海底滑坡有已知的触发因素,尽管这些沉积物已在各种水体和环境中被绘制出来。少数被实时记录的海底滑坡通常意味着地震是它们的触发机制。更常见的是,海底不稳定性的原因是基于推测的,这在识别海底滑坡的触发因素时产生了很大的不确定性,并负面影响了适当的风险评估的发展。由于海底滑坡极难在海底观测和监测,关于它们的触发机制仍有重要问题需要解答。在这项研究中,我们结合了重复的海底地形数据、卫星图像和海底沉积物的地质技术属性,以提供证据表明,在巴芬岛南风峡湾,冰山与海床的碰撞触发了海底滑坡。这些结果表明,冰山搁浅和倾覆可能是在许多峡湾和极地至亚极地环境中的大陆坡触发海底滑坡的原因,这是一个以前被低估的隐患。

相关研究的重要性

  1. 气候变化对冰川和冰山的影响:研究冰山崩解对理解全球气候变化的影响至关重要。
  2. 海底滑坡的地质灾害:海底滑坡可能引发海啸,对沿海社区构成严重威胁。
  3. 海洋基础设施的保护:了解冰山对海底的影响有助于保护海底电缆等基础设施。

前人研究及不足

  • Dowdeswell & Bamber, 2007; Barrie et al., 1992:研究了冰山在浅于龙骨深度的水域刮擦海床的现象。
  • Hill & Condron, 2014:探讨了在冰期后退时,冰山在亚热带佛罗里达的分布。
  • 不足:现有研究对冰山在超过龙骨深度的水域引发海底滑坡的认识有限,缺乏对此类事件触发机制的直接观测和数据。

本文使用的数据和方法

  • 数据
    • 重复的海底地形数据(多波束回声探测数据)。
    • 卫星图像。
    • 海底沉积物的地质技术属性。
  • 方法
    • 对比分析不同时间点的海底地形数据,以识别海底滑坡的发生。
    • 使用卫星图像确认冰山的位置和行为。
    • 进行简单的极限平衡边坡稳定性分析,以评估冰山撞击对海底沉积物稳定性的影响。

本文结果

  • 确定了在巴芬岛南风峡湾,冰山与海床的碰撞触发了海底滑坡。
  • 通过卫星图像和多波束回声探测数据,观察到冰山在滑坡发生地的搁浅和倾覆。
  • 地质技术数据显示,冰山撞击产生的垂直载荷足以触发海底滑坡。

本文创新之处和贡献

  • 冰山撞击深度的扩展认识:提供了冰山可以在超过其龙骨深度的水域影响海底的证据。
  • 海底滑坡触发机制的新见解:揭示了冰山搁浅和倾覆可能是在极地至亚极地环境中触发海底滑坡的一个重要因素。

本文不足

  • 文章中并未明确指出研究的局限性,但可能包括对冰山撞击和海底滑坡之间关系的更深入理解需要更多案例研究和数据支持。