揭示海底麻坑转变为海底水道的过程

本报讯（记者朱汉斌）近日，中国科学院南海海洋研究所研究员李伟团队联合国内外多位科学家，对海底麻坑区海底水道的形成机理进行了深入研究，并通过数值模拟方法，揭示了底流侵蚀作用下海底麻坑转变为海底水道的具体过程。相关论文发表于《地表过程与地貌》。

在全球海底的深水环境中，当底流遇到“下凹”的海底地形时（如海底麻坑），往往会对海底造成侵蚀改造，从而诱发海底水道的发育。海底水道是海洋深处物质的运输通道和储集场所，然而在底流活动控制下麻坑转变为海底水道的具体过程，目前仍不清楚。

该研究以南海西北部为例，基于海底地形、沉积环境及深层环流等实测数据，使用数值模拟方法对该区域底流作用下麻坑转变为海底水道的过程进行了重建。研究发现，前期存在并呈线性排列的海底麻坑（即麻坑链）改变了底流的水动力学特征，使得底流侵蚀作用显著加强，从而将离散的麻坑串联起来形成海底水道的雏形（即不成熟水道），这标志着海底水道开始发育。

该形成过程受到相邻麻坑间距、底流流速变化以及海底沉积物特征等诸多因素影响。进一步研究发现，底流改造海底麻坑过程中有3个重要关键点：一是和麻坑上游相比，麻坑下游方向侧壁受到的底流侵蚀作用更强；二是底流的侵蚀方向受麻坑链的展布方向控制；三是麻坑侧壁与底流相互作用所产生的上升流和下降流是控制底流侵蚀作用的关键。

相关论文信息：https://doi.org/10.1002/esp.5610