Unterwasser-Canyons sind beeindruckende und tief eingeschnittene Schluchten, die sich entlang der Kontinentalränder erstrecken. Diese geologischen Formationen sind nicht nur faszinierend, sondern spielen auch eine entscheidende Rolle im globalen Kohlenstoffkreislauf. Neueste Forschungen von Wissenschaftler:innen der Freien Universität Berlin und der Universität Potsdam haben nun gezeigt, dass die Neigung des Meeresbodens ein entscheidender Faktor für die Bildung dieser Canyons ist, während der Einfluss von Flüssen oft überschätzt wird.
In der Studie, die kürzlich im renommierten Fachjournal Science Advances veröffentlicht wurde, analysierten die Geowissenschaftler:innen Prof. Dr. Anne Bernhardt und PD Dr. Wolfgang Schwanghart die Verteilung von über 2.000 Unterwasser-Canyons weltweit. Sie entwickelten ein globales statistisches Modell, um den Zusammenhang zwischen der Häufigkeit dieser Canyons und verschiedenen geowissenschaftlichen Einflussfaktoren zu untersuchen. Zu diesen Faktoren gehörten sowohl tektonische und geomorphologische Aspekte als auch klimatische Bedingungen.
Die Ergebnisse der Analyse zeigen, dass die Hangneigung des Meeresbodens der wichtigste Prädiktor für die Entstehung von Unterwasser-Canyons ist. Diese Erkenntnis stellt die bisherige Annahme in Frage, dass Flüsse und ihre Sedimentfracht die Hauptursache für die Bildung dieser tiefen Schluchten seien. Stattdessen ist es die Neigung des Meeresbodens, die maßgeblich bestimmt, wo Canyons entstehen. Laut Prof. Dr. Bernhardt sind die tektonischen und thermischen Prozesse, die die Hangneigung des Ozeanbodens beeinflussen, entscheidend für die Bildung dieser unterseeischen Täler.
Die Bedeutung von Unterwasser-Canyons erstreckt sich über geologische Zeiträume hinweg. Sie fungieren als zentrale Transportwege für Sediment und Kohlenstoff in die Tiefsee. Diese Prozesse sind nicht nur für die geologische Entwicklung der Erde von Bedeutung, sondern auch für das Klima. Canyons tragen dazu bei, organischen Kohlenstoff in tiefere Wasserschichten zu befördern, was langfristig zur Regulierung des Klimas beiträgt. Die Studie verdeutlicht, dass Canyons, die in den Kontinentalschelf erodiert sind, beginnen, mit küstennahen Prozessen zu interagieren. Hierbei spielt die Zufuhr von Sedimenten durch Flüsse eine Rolle, die die Dynamik der Canyons beeinflusst.
Ein weiteres interessantes Ergebnis der Studie ist die Entstehung einer Art Konkurrenz zwischen den Canyons. Ein Canyon, der in eine günstige Position gelangt, kann andere Canyons „ausbremsen“, indem er bevorzugt Sediment aufnimmt. Sobald ein Canyon in den Kontinentalschelf vorgedrungen ist, gewinnen küstennahe Prozesse an Bedeutung, insbesondere die Beschaffenheit des Untergrunds und die Wassermenge aus Flüssen. Dies geschieht vor allem, wenn sich die Canyons bei niedrigem Meeresspiegel bis zur damaligen Küstenlinie ausdehnen und somit direkten Kontakt zu terrestrischen Sedimentquellen haben.
Die Komplexität der physikalischen Prozesse und deren Interaktionen, die auf geologischen Zeitskalen stattfinden, stellen eine Herausforderung für die Forschung dar. Dr. Schwanghart betont, dass die Verwendung eines statistischen Modells eine wertvolle Methode war, um auf Basis umfangreicher globaler Daten die Entstehung von Unterwasser-Canyons besser zu verstehen. Die Ergebnisse dieser Studie haben nicht nur Bedeutung für die Geowissenschaften, sondern auch für das Verständnis des globalen Kohlenstoffkreislaufs.
Die Forschungsergebnisse helfen, Regionen zu identifizieren, in denen Kohlenstoff besonders effizient in die Tiefsee transportiert wird. Dies ist von erheblicher Bedeutung für die Verbesserung von Erdsystemmodellen und Prognosen zur Stabilität natürlicher Kohlenstoffspeicher. Die Erkenntnisse über die Entstehung und Verteilung von Unterwasser-Canyons tragen somit dazu bei, das Verständnis über die Rolle der Ozeane als langfristige Kohlenstoffsenken zu vertiefen.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Neigung des Meeresbodens eine zentrale Rolle bei der Entstehung von Unterwasser-Canyons spielt. Diese Erkenntnisse eröffnen neue Perspektiven für die Forschung im Bereich der Geowissenschaften und tragen dazu bei, die komplexen Wechselwirkungen zwischen geologischen Prozessen und dem globalen Klima besser zu verstehen.
