Kanion Kaikōura
Kanion Kaikōura to aktywny geologicznie podwodny kanion położony na południowy zachód od półwyspu Kaikōura u północno-wschodniego wybrzeża Wyspy Południowej Nowej Zelandii. Ma 60 kilometrów (37 mil) długości i ogólnie ma kształt litery U. Kanion schodzi do głębokiej wody i łączy się z systemem kanałów oceanicznych, który można prześledzić przez setki kilometrów na dnie głębokiego oceanu. Na czele kanionu Kaikōura głębokość wody wynosi około 30 metrów (98 stóp), ale gwałtownie spada do 600 metrów (2000 stóp) i spada do głębokości około 2000 metrów (6600 stóp), gdzie spotyka się z kanałem Hikurangi . Kaszaloty można zobaczyć w pobliżu wybrzeża na południe od Goose Bay, ponieważ głęboka woda kanionu Kaikōura znajduje się zaledwie kilometr (0,62 mil) od linii brzegowej na tym obszarze.
Badania kanionu Kaikōura wykazały, że jest to wysoce produktywny ekosystem, w którym występuje od 10 do 100 razy większa gęstość życia morskiego niż w innych siedliskach głębinowych.
Przed trzęsieniem ziemi w Kaikōura w 2016 r . badania wskazywały na prawdopodobieństwo osunięcia się ziemi podwodnej w kanionie, potencjalnie wywołując niebezpieczne tsunami dla pobliskiego wybrzeża Kaikōura. Po trzęsieniu ziemi stwierdzono, że doszło do dużego osuwiska podwodnego. Obfite życie morskie w kanionie, które zostało zidentyfikowane we wcześniejszych badaniach, zostało poważnie dotknięte osunięciem się ziemi. Szacuje się, że 850 milionów ton osadów wpłynęło do głębszych wód, a prąd zmętnienia przepłynął ponad 600 km (370 mil) wzdłuż kanału Hikurangi.
Transport osadów
Kanion Kaikōura jest głęboko wcięty w wąską, aktywną tektonicznie krawędź kontynentu i jest głównym źródłem osadów kanału Hikurangi o długości 1500 km (930 mil), który dostarcza turbidyty do rowu Hikurangi, a także do niskich części oceanicznych Hikurangi Plateau i na skraju basenu południowo-zachodniego Pacyfiku . Uważa się, że jest to zlew dla systemu transportu osadów przybrzeżnych, który przenosi duże ilości szczątków erozyjnych na północ wzdłuż wybrzeża z rzek odprowadzających aktywne tektonicznie góry Wyspy Południowej .
prądy oceaniczne
Górne 200 m (660 stóp) oceanu u wybrzeży Nowej Zelandii zazwyczaj składa się z ciepłych, słonych i ubogich w składniki odżywcze subtropikalnych wód powierzchniowych na północy oraz zimnych, mniej słonych, ale bardziej bogatych w składniki odżywcze subantarktycznych wód powierzchniowych na południu. Subantarktyczny prąd oceaniczny wód powierzchniowych opływa południową część Wyspy Południowej Nowej Zelandii i przesuwa się na północ na wschód od Wyspy Południowej, aby skręcić na wschód do otwartego Oceanu Spokojnego powyżej głębi rowu Hikurangi . Ten prąd oceaniczny, zwany w Nowej Zelandii Prądem Południowym, spotyka się z subtropikalnym Prądem Przylądkowym Wschodnim, pochodzącym z północy, niedaleko Kaikōura. Granica między tymi dwoma prądami oceanicznymi jest znana jako a front subtropikalny . Mieszanie się tych prądów prowadzi do powstania przybrzeżnych wirów i pewnych turbulencji sięgających w głąb Rowu Hikurangi i Kanionu Kaikōura. W szczególności prądy na południe od półwyspu Kaikōura tworzą złożoną strukturę przepływu, ponieważ woda ciepła i zimna mieszają się z dodatkiem wody śródlądowej z rzek. Te prądy, wiry i upwellingi zmieniają się sezonowo między latem a zimą, a także w odpowiedzi na topografię dna morskiego i wiatry powierzchniowe.
Produktywność ekosystemu
W 2006 roku naukowcy z Narodowego Instytutu Badań Wody i Atmosfery (NIWA) użyli statku badawczego RV Tangaroa do zbadania kanionu przez trzy dni. Odkryli, że ekosystem kanionu Kaikōura jest od 10 do 100 razy bogatszy niż inne porównywalne siedliska głębinowe. Znaleźli organizmy morskie, takie jak ogórki morskie , jeżowce , szczeciny i łyżkowate z gęstością około 500 osobników na metr kwadratowy na dnie kanionu, dziesięć razy więcej niż wcześniej znajdowano gdziekolwiek indziej. Szacuje się , że biomasa jest 100 razy większa niż w innych miejscach głębinowych. Obfitość ryb w kanionie oszacowano na około 5000 ryb na hektar, dziesięć razy więcej niż na północnym Pacyfiku.
Rezerwat morski Hikurangi
Kanion Kaikōura znajduje się częściowo na terenie rezerwatu morskiego Hikurangi, który został utworzony u wybrzeży Kaikōura w 2014 roku. Ten rezerwat morski obejmuje obszar 10 416 hektarów (25 740 akrów) na południe od miasteczka. Rezerwat jest największym i najgłębszym rezerwatem morskim przylegającym do którejkolwiek z trzech głównych wysp Nowej Zelandii. W rezerwacie nie wolno łowić, zbierać ani wydobywać.
Podwodne osuwiska w kanionie
Badania zagrożenia tsunami osuwiskowego sprzed 2016 r
Przed 2016 rokiem istniało ryzyko tsunami wywołanego trzęsieniem ziemi w wyniku przemieszczania się osadów gromadzących się u ujścia kanionu. Osad składający się z drobnego piasku i mułu jest stale osadzany u szczytu kanionu Kaikōura, a do 2006 roku oszacowano, że zgromadziła się całkowita objętość 0,24 km sześciennych (0,058 cu mil). Badania wykazały, że tsunami bliskiego pola spowodowane przemieszczeniem tego osadu w osuwisku podmorskim może stanowić poważne zagrożenie dla otaczającego obszaru, zwłaszcza infrastruktury przybrzeżnej, takiej jak drogi i domy.
Historyczne relacje o tsunami związanym z kanionem w tym regionie są niepewne. Dowody geologiczne są również ograniczone i do tej pory nie przeprowadzono żadnych badań specyficznych dla paleotsunami . Jednak w literaturze archeologicznej istnieją pewne możliwe oznaki wcześniejszych zalewów morskich. Można zobaczyć osady morskie pokrywające historyczne miejsce okupacji Maorysów na Seddon's Ridge, w pobliżu South Bay, w sąsiedztwie półwyspu Kaikōura. Osady te wskazują, że powódź morska miała miejsce w ciągu ostatnich 150–200 lat. Seddon's Ridge jest podniesiony na duchu grzbiet plaży i ma długą historię osadnictwa Maorysów. Starsza osada pochodząca sprzed około 650 lat, położona około 350 metrów od linii brzegowej, zawiera przerobione kamienie piecowe, które są pokryte morskimi rozmytymi . Bez towarzyszących wiarygodnych danych geologicznych tego rodzaju dowody archeologiczne są jedynie poszlakami. Wskazuje to jednak, że ocean zalał dawne przybrzeżne osady w regionie w wyniku silnej fali sztormowej lub tsunami.
Gwałtownie gromadzący się osad piaszczysty na stromym zboczu w aktywnym regionie tektonicznym może być podatny na uszkodzenia podczas średnio silnych trzęsień ziemi . Można oczekiwać , że silne wstrząsy gruntu związane z pękaniem na pobliskich uskokach zmniejszą wytrzymałość na ścinanie osadów piaszczystych na szczycie kanionu i mogą wywołać masowe awarie . Oszacowano, że trzęsienie ziemi o sile 8 w skali Richtera lub wstrząsy o sile V ( umiarkowane ) w skali Mercalliego wystarczyłoby do wywołania takiego zdarzenia. Region ō sąsiaduje ze strefą uskoku Marlborough . Przewiduje się, że na tym obszarze istnieje wiele uskoków, które mogą wywołać takie zdarzenie. Najbardziej prawdopodobne są uskok Hope , poprzednio najaktywniejszy uskok Nowej Zelandii , oraz większy uskok alpejski . Mniej znany uskok Hundalee również kończy się w pobliżu wybrzeża Kaikōura i chociaż nie jest tak duży jak inne uskoki w okolicy, nadal może wywołać osuwisko podwodne wydarzenie. Okres powrotu trzęsień ziemi o sile 8 lub intensywności V w Kaikōura oszacowano na około 150 lat na podstawie tego, co wiadomo o czasie powrotu trzęsień ziemi w przypadku regionalnych uskoków w obszarze Kaikōura.
Istnieją dowody wcześniejszych niepowodzeń w podobnych osadach w kanionie Kaikōura, w obecności licznych osadów piasku i żwiru turbidytu w rdzeniach pobranych z osi kanionu. Przyspieszenie ziemi ze szczytem 0,44 g szacuje się w miasteczku Kaikōura na okres powrotu 150 lat. Przed 2016 r. nie było dużych sejsmicznych skupionych w pobliżu Kaikōura, odkąd pisemne zapisy dotyczące tego obszaru zaczęły się około 1840 r., ale datowanie skał przez porosty sugeruje, że w pobliżu mogło dojść do poważnego trzęsienia ziemi 175 lat temu . Jest to skorelowane z szacowanym czasem, jaki zajęłoby nagromadzenie osadów widocznych u szczytu kanionu w badaniach z 2006 roku. W związku z tym można wyciągnąć wniosek, że osad w wąwozie czołowym kanionu zawiódł wcześniej i spłynął w dół kanionu jako główny prąd zmętnienia uwolniony przez to trzęsienie ziemi.
Tsunami wywołane przez osuwisko stanowi duże potencjalne zagrożenie dla obszaru od South Bay do Oaro . Wymodelowano zdarzenie ekstremalne, obejmujące awarię całej masy osuwiska zidentyfikowanej przez Lewisa i Barnesa. Symulacje te wskazują na możliwość wystąpienia dużych wysokości tsunami wzdłuż tego odcinka wybrzeża. Skutki mogłyby być tutaj poważniejsze, gdyby takie zdarzenie zbiegło się z aktywnością sztormową lub przypływami .
Szacuje się, że zgromadzenie wystarczającej ilości osadów w głowie kanionu, aby spowodować poważną masową awarię, zajmie około wieku. W związku z tym w 2006 r. osadów było już wystarczająco dużo, aby stanowić poważne zagrożenie. Dowody pęknięć naprężeniowych na czole współczesnego złoża wskazują, że prawdopodobnie uległo ono uszkodzeniu w wyniku wstrząsów związanych z dużym trzęsieniem ziemi. Awaria spowodowałaby zawalenie się około ćwierć kilometra sześciennego nieskonsolidowanego osadu. Wąwóz z głową kanionu kanionu Kaikōura jest skierowany na północ, ukośnie w kierunku brzegu. W konsekwencji początkowy ruch lawiny gruzu w wąwozie i wynikające z tego tsunami jest skierowane w kierunku brzegu South Bay i południowej strony półwyspu Kaikōura.
Skutki trzęsienia ziemi Kaikōura w 2016 roku
W listopadzie 2016 r. trzęsienie ziemi w Kaikōura spowodowało podwodne lawiny błotne i spływy osadów, które zdewastowały życie głębinowe w kanionie. Szacuje się, że 850 milionów ton osadów zostało przemieszczonych do głębokiego oceanu, a prąd zmętnienia przepłynął ponad 600 km wzdłuż kanału Hikurangi.
We wrześniu 2017 r. Ekspedycja NIWA odkryła, że życie morskie w kanionie odradzało się szybciej niż oczekiwano i zaobserwowała duże zagęszczenie ogórków morskich i jeżowców na niektórych obszarach.
W 2019 roku przedstawiono wyniki badań modelowania tsunami, których celem było wyjaśnienie 7-metrowego (23 stóp) rozbiegu, który zaobserwowano lokalnie w Kaikōura po trzęsieniu ziemi. Modelowanie wykazało, że w połączeniu z bezpośrednimi skutkami dużego trzęsienia ziemi osuwisko podmorskie o objętości 4,5-5,2 km 3 (1,1-1,2 cu mil), występujące 10 do 20 minut po głównym pęknięciu trzęsienia ziemi, byłoby zgodne z obserwowany 7-metrowy rozbieg.
Zobacz też
Linki zewnętrzne