Каикоура (каньон)

Каньон Каикоура — это подводный тектонический каньон, отличающийся высокой геологической активностью. Он находится у северо-восточного побережья Южного острова Новой Зеландии, к юго-западу от полуострова Каикоура. Протяжённость каньона составляет примерно 60 километров, а его поперечное сечение имеет характерную U-образную форму. Каньон уходит на значительную глубину, переходя в систему океанических каналов, которые тянутся по дну на сотни километров. Глубина в его верховьях начинается от 30 метров, затем резко увеличивается до 600 метров и в зоне соединения с жёлобом Хикуранги превышает 1200 метров.

Благодаря тому, что глубоководная часть каньона подходит к береговой линии на расстояние всего около одного километра к югу от залива Гуз, здесь часто можно наблюдать кашалотов. Исследования подтвердили, что экосистема каньона исключительно продуктивна: плотность морских организмов в нём в 10–100 раз выше, чем в иных глубоководных местообитаниях.

До землетрясения 2016 года существовали научные предположения о возможности крупного подводного оползня в каньоне, способного вызвать разрушительное цунами для побережья Каикоуры. Сейсмическое событие подтвердило эти прогнозы — масштабный оползень действительно произошёл. Он серьёзно повредил богатую морскую фауну, ранее зафиксированную учёными. В результате оползня в глубоководные районы было перемещено порядка 850 миллионов тонн осадочного материала, а вызванный им турбидный поток преодолел более 600 км по жёлобу Хикуранги.

1. География

Каньон Каикоура расположен приблизительно в 6 км к юго-западу от полуострова Каикоура и в 0,5 км к востоку от залива Гуз. Его истоки находятся всего в 500 метрах от берега. Каньон простирается в восточном направлении на ширину до 10 км, где соединяется с жёлобом Хикуранги, занимая общую площадь около 800 км². К югу от каньона в прибрежной зоне расположен прогиб Конвей. Примерно в 4 км от края шельфа морское дно обрывается до глубины 1000 метров, а восточнее — до 1400 метров.

1. Геология

Шельф у северо-восточного побережья Южного острова покрыт осадочным слоем мощностью от 1 до 1,5 км, который формировался на протяжении последних 24 миллионов лет. Ниже залегают морские отложения возрастом около 138 миллионов лет, а под ними — слой граувакковых пород, чей возраст достигает 280 миллионов лет. Эта геологическая структура связана с интенсивным прибрежным переносом материала, который выносят реки, берущие начало в тектонически активных горах Южного острова. Осадочные массы, накапливающиеся на крутых склонах каньона, при сильных землетрясениях могут соскальзывать в глубину, что создаёт риск возникновения прибрежных цунами. Такие волны могут обрушиться на побережье практически без предупреждения, что представляет особую опасность для района Каикоуры.

1. Гидрология и экосистема

В районе каньона происходит встреча холодного Южно-Тихоокеанского течения, омывающего побережье, с тёплым субтропическим течением Ист-Кейп, приходящим с севера. Граница их взаимодействия известна как фронт субтропической конвергенции. Смешение водных масс порождает океанические вихри и турбулентность, которая распространяется вплоть до глубин жёлоба Хикуранги и каньона Каикоура. Это создаёт условия для высокой биологической продуктивности: обилие планктона привлекает китов и дельфинов.

Особенно сложная картина течений наблюдается к югу от полуострова Каикоура, где смешиваются холодные и тёплые воды с добавлением пресного стока материковых рек. Эти течения, вихри и зоны апвеллинга изменяются в зависимости от сезона, рельефа дна и направления ветров. На дне каньона были обнаружены такие организмы, как голотурии, офиуры, многощетинковые черви и эхиуриды, с плотностью населения около 500 особей на квадратный метр — что в десять раз превышает ранее зарегистрированные максимумы для глубоководных районов. Общая биомасса оценивается в 100 раз выше, чем в других аналогичных местообитаниях. Плотность рыбных популяций составляет примерно 5000 особей на гектар, что в десять раз больше, чем в северной части Тихого океана.

1. Подводные оползни в каньоне

1. 1. Исследования риска цунами до 2016 года

До землетрясения 2016 года в ряде исследований оценивалась опасность цунами, которое могло быть вызвано землетрясением и последующим смещением осадочных масс, накопившихся в верховьях каньона. Эти отложения, состоящие из мелкого песка и ила, непрерывно накапливались, и по данным на 2006 год их объём оценивался в 0,24 кубических километра. Учёные пришли к выводу, что прибрежное цунами, вызванное подводным оползнем таких масштабов, представляет серьёзную угрозу для инфраструктуры и населённых пунктов побережья.

Исторические свидетельства о цунами в этом регионе остаются неполными. Геологические данные ограничены, а целенаправленные исследования цунамийных отложений не проводились. Однако археологические находки указывают на случаи затопления в прошлом. Морские наносы перекрывают остатки исторического поселения маори на хребте Седдона, недалеко от Саут-Бей близ полуострова Каикоура. Эти отложения свидетельствуют о затоплении со стороны моря в последние 150–200 лет. Хребет Седдона представляет собой береговую гряду с долгой историей заселения. В более древнем поселении, датируемом примерно 650 годом до нашей эры и расположенном в 350 метрах от берега, были найдены камни очагов, перекрытые морскими отложениями. Хотя без подтверждающих геологических данных эти свидетельства носят косвенный характер, они указывают на то, что сильные штормовые нагоны или цунами уже затапливали прибрежные поселения.

Быстро накапливающиеся песчаные осадки на крутых склонах в сейсмически активной зоне уязвимы для разрушения при землетрясениях умеренной силы. Сейсмические колебания от близлежащих разломов могут снижать прочность осадочных пород на сдвиг в верхней части каньона и провоцировать оползни. По оценкам, для запуска такого события достаточно землетрясения магнитудой 8 по шкале Рихтера или сотрясений интенсивностью V (умеренных) по шкале Меркалли. Район Каикоуры примыкает к системе разломов Марлборо, где ряд разломов способен вызвать подобное событие. Наиболее вероятными кандидатами считаются разлом Хоуп (ранее самый активный в Новой Зеландии) и крупный Альпийский разлом. Менее известный разлом Хандали, хотя и уступает в размерах, также выходит к побережью Каикоуры и способен спровоцировать подводный оползень. Период повторяемости крупных землетрясений магнитудой около 8 или интенсивностью V в районе Каикоуры оценивается примерно в 150 лет на основе данных о сейсмических циклах региональных разломов. До 2016 года с начала письменной фиксации данных около 1840 года крупных землетрясений у Каикоуры не регистрировалось, однако датирование лишайников на обвалах скал указывает на возможное сильное событие примерно 175 лет назад. Это согласуется с расчётным временем, необходимым для накопления осадков, обнаруженных в верхней части каньона в 2006 году. Таким образом, можно предположить, что осадки в верховьях каньона уже разрушались в прошлом, порождая мощный турбидный поток.

Цунами, вызванное оползнем, представляет значительную потенциальную опасность для побережья от Саут-Бей до населённого пункта Оаро. Было смоделировано экстремальное событие с обрушением всей массы оползня, оценённой Льюисом и Барнсом. По расчётам, около 850 миллионов тонн осадочного материала было смещено в глубоководную зону, а турбидитный поток прошёл более 600 км по каналу Хикуранги.

1. 1. События после землетрясения 2016 года и последующие исследования

Землетрясение в Каикоуре в ноябре 2016 года подтвердило риск подводных оползней. Крупный оползень действительно произошёл, оказав значительное воздействие на экосистему каньона. В сентябре 2017 года экспедиция Национального института водных и атмосферных исследований Новой Зеландии (NIWA) установила, что морские экосистемы каньона начали восстанавливаться быстрее, чем ожидалось, и в некоторых районах были зафиксированы высокие концентрации морских огурцов и морских ежей.

В 2019 году были опубликованы результаты моделирования цунами, призванные объяснить локально зафиксированную высоту заплеска волн около 7 метров после землетрясения. Моделирование показало, что наблюдаемая высота волн согласуется с комбинированным эффектом мощного землетрясения и последующего подводного оползня объёмом 4,5–5,2 км³, произошедшего спустя 10–20 минут после основного сейсмического удара.

1. См. также

Жёлоб Хикуранги
Турбидит

1. Примечания

1. Литература

1. Ссылки

Marlborough region – Te Ara Encyclopedia of New Zealand (англ.)

Ссылки[править | править код]