Listen to this

Πολλοί γνωρίζουμε  ότι οι καταρράκτες της Βικτώρια στην Αφρική θεωρούνται οι μεγαλύτεροι καταρράκτες, με βάση το συνολικό πλάτος τους, που φτάνει τα 1.708 μέτρα και το ύψος τους στα 108 μέτρα. Μέσα στη θάλασσα όμως , όσο και να φαίνεται παράξενο υπάρχουν υποβρύχιοι καταρράκτες πολύ μεγαλύτεροι που πέφτουν σιωπηλά πάνω από τεράστια φαράγγια, που βρίσκονται κάτω από την επιφάνεια των ωκεανών. Οι «υποβρύχιοι καταρράκτες» δεν είναι κάτι μαγικό· είναι ρεύματα πυκνότερου (πιο αλμυρού/ψυχρότερου) νερού που ξεχειλίζουν από ράχες και υφαλοράχες ή κατρακυλούν από ράχες ρηχών υφαλοπλατωμάτων προς βαθύτερες λεκάνες, σαν καταρράκτες που κυλούν κατά μήκος του βυθού. Στη φυσική ωκεανογραφία τα λέμε «dense (shelf) water cascading» ή «overflows».

Τι προκαλεί έναν «υποβρύχιο καταρράκτη»

• Εντεινόμενη πυκνότητα από εξάτμιση/ψύξη (ή/και αύξηση αλατότητας) κάνει το νερό βαρύτερο.

• Όταν αυτό το νερό συναντά μια υποθαλάσσια «έξοδο» (στένωμα/κατώφλι – sill) ή την κόψη ενός υφαλοπλατώματος, αρχίζει να ρέει κατακρημνιστικά προς τα κάτω σαν βαρύρρευστος καταρράκτης/ποταμός πυθμένα (gravity current).

• Οι ροές αυτές συχνά οδηγούνται από φαράγγια-κανάλια (submarine canyons), μεταφέροντας μάζες νερού, ιζήματα και οξυγόνο σε βάθη εκατοντάδων–χιλιάδων μέτρων

Οι επιστήμονες έχουν διαπιστώσει ότι οι μεγαλύτεροι υποβρύχιοι καταρράκτες βρίσκονται ανάμεσα στην Ισλανδία και στη Γροιλανδία. Οι υποβρύχιοι καταρράκτες στο σημείο αυτό σχηματίζονται όταν το ψυχρότερο, πυκνότερο νερό από τις σκανδιναβικές θάλασσες συναντά το θερμότερο, ελαφρύτερο, που προέρχεται από τα νερά της θάλασσας της Ισλανδίας.

Το κρύο νερό είναι βαρύτερο και επομένως ρέει κάτω από το ζεστό νερό δημιουργώντας μια ροή που υπολογίζεται στα 5 εκατομμύρια κυβικά μέτρα ανά δευτερόλεπτο.Για να καταλάβετε το μέγεθος του υποβρύχιου καταρράκτη, ο ρυθμός ροής του Νιαγάρα είναι μόλις 2.407 κυβικά μέτρα ανά δευτερόλεπτο.

Οι ωκεανογράφοι γνώριζαν τους υποθαλάσσιους καταρράκτες ήδη από τη δεκαετία του 1870, αλλά το μεγάλο βάθος απέτρεπε τη μελέτη τους. Αντίστοιχου μεγέθους είναι και ο καταρράκτης Κέρα στον Βόρειο Ατλαντικό μεταξύ της Νότιας Αμερικής και της Αφρικής με ρυθμό ροής μεταξύ 1 και 2 εκατομμυρίων κυβικών μέτρων ανά δευτερόλεπτο. Η διαφορά θερμοκρασίας μεταξύ λεκανών νερού, ωστόσο, δεν είναι η μοναδική κινητήρια δύναμη αυτών των τεράστιων υποβρύχιων ροών. Για παράδειγμα, ο καταρράκτης στο Στενό του Γιβραλτάρ «κινείται» από τις διαφορές στην αλατότητα. Το νερό της Μεσογείου είναι πολύ πυκνότερο από το πιο βαθύ νερό του Ατλαντικού.Οι καταρράκτες που δημιουργούνται υποβρύχια διαδραματίζουν σημαντικό ρόλο στη διατήρηση της αλατότητας του νερού και της θαλάσσιας βιολογίας. 

Υπάρχουν λίγοι υποβρύχιοι καταρράκτες στον κόσμο, όπως αυτός του Μαυρικίου  οι οποίος είναι αναμφισβήτητα πολύ όμορφοι . Πρώτον, ο καταρράκτης του Μαυρικίου διαθέτει πολυάριθμες αποχρώσεις του καταγάλανου νερού που σου κόβουν την ανάσα.

Ο υποθαλάσσιος καταρράκτης βρίσκεται στο Le Morne, τη νοτιοδυτική παραλία του Μαυρικίου. Κατά τα φαινόμενα, το νερό στην επιφάνεια του ωκεανού πέφτει σε καταρράκτη στα βάθη. Ο καταρράκτης στον Μαυρίκιο είναι δραματικός. Φαίνεται ότι η παραλία, οι φοίνικες, τα ξενοδοχεία παγκόσμιας κλάσης και το ίδιο το νησί είναι στα πρόθυρα κυριολεκτικά έτοιμα να τραβηχτούν από αυτόν το τεράστιο καταρράχτη. Η θέα από αεροπλάνο είναι καταπληκτική .

ΣΗΜΕΙΩΣΗ

Οι μεγαλύτεροι καταρράκτες βρίσκονται στον Ατλαντικό και οι ροές που περιγράψαμε αποτελούν ένα μικρό μέρος της AMOC της θαλάσσιας κυκλοφορίας  η οποία είναι ένα από τα μεγαλύτερα συστήματα κυκλοφορίας των ωκεανών στον κόσμο, που μεταφέρει ζεστά επιφανειακά νερά από τον Κόλπο του Μεξικού προς τον Βόρειο Ατλαντικό, όπου ψύχεται και γίνεται πιο αλμυρό μέχρι να βυθιστεί βόρεια της Ισλανδίας. Αυτό με τη σειρά του τραβά περισσότερο ζεστό νερό από την Καραϊβική.

Οι επιστήμονες έχουν προβλέψει εδώ και πολύ καιρό την αποδυνάμωση της AMOC ως αποτέλεσμα της κλιματικής αλλαγής και έχουν εκφράσει ανησυχίες ότι θα μπορούσε να καταρρεύσει . Μιά μελέτη διαπίστωσε ότι κάτι τέτοιο ήταν πιθανό να απέχει κάποιες δεκαετίες.  Το θέμα αυτό θα το αναπτύξουμε σε επόμενο άρθρο μας

Μεσογειακά «hotspots»

1) Στενό Γιβραλτάρ – Μεσογειακή Εκροή (MOW)

Η Μεσόγειος, πολύ αλμυρότερη από τον Ατλαντικό, «ξεχειλίζει» προς δυσμάς κάτω από τον επιφανειακό αντίρρου (που φέρνει ατλαντικό νερό μέσα). Το πυκνό μεσογειακό υπορρεύμα επιταχύνεται στο κατώφλι (Camarinal sill) και, βγαίνοντας στον Ατλαντικό, καταρρέει κατα μήκος του ηπειρωτικού πρανούς σαν υποθαλάσσιος καταρράκτης, τροφοδοτώντας στρώματα 400–1200 m και επηρεάζοντας ως και ~1700 m βάθος. Τυπικές παροχές τάξης ~1 Sv (≈10⁶ m³/s) μετά την ανάμιξη. Wikipedia+3Copernicus Open Science+3journals.ametsoc.org+3

Ιστορική παρένθεση: στο τέλος της Μεσσήνιας κρίσης αλατότητας (5.33 Ma), η επανείσοδος του Ατλαντικού μέσω Γιβραλτάρ πιθανότατα προκάλεσε γιγαντιαία υπερχείλιση/καταρράκτη κλίμακας «μεγαπλημμύρας» (Zanclean flood) – όχι σύγχρονο φαινόμενο, αλλά εμβληματικό για τη γεωμορφολογία του σημερινού στενού.

2) Κόλπος του Λέοντος (NW Μεσόγειος)

Τον χειμώνα, ισχυροί βοριάδες και ξηρό ψύχος παράγουν πολύ πυκνά νερά στην υφαλοκρηπίδα. Αυτά κατακρημνίζονται μέσα από τα υποθαλάσσια φαράγγια (π.χ. Cap de Creus, Lacaze-Duthiers κ.ά.), με ροές που μεταφέρουν σημαντική μάζα νερού και ιζήματα προς τα βαθιά. Κλασικό, καλά τεκμηριωμένο πεδίο «cascading» στη Μεσόγειο.

3) Αδριατική → Ιόνιο (Στενό Οτράντο)

Η Βόρεια Αδριατική σχηματίζει τον χειμώνα πολύ πυκνά νερά (Bora, εξάτμιση). Αυτά κυλούν κατά μήκος υποθαλάσσιων φαραγγιών (π.χ. Bari canyon), τροφοδοτούν τη ΝΑ Αδριατική «λούμπα» και υπερχείλιζουν το κατώφλι του Οτράντο προς το Ιόνιο ως ισχυρά gravity currents – βασικός τροφοδότης του Eastern Mediterranean Deep Water.

4) Αιγαίο – Ελληνικές θάλασσες (αναλυτικά)

Το Αιγαίο είναι πολλαπλών πηγών: σχηματίζει πυκνά νερά στον Β. και Κεντρικό τομέα (Θερμαϊκός, Σαμοθράκη-Λήμνος plateau κ.ά.) και στην Κρήτη (Cretan Deep Water). Τα σενάρια:

• Θερμαϊκός Κόλπος (Β. Αιγαίο): Σε ψυχρούς/ξηρούς χειμώνες, σχηματίζονται πυκνές μάζες που καταρρέουν από το υφαλοπλατώ προς τις βαθιές λεκάνες του Β. Αιγαίου (Σποράδες/ΒΑ Αιγαίο), ανανεώνοντας τα βαθιά στρώματα.

• Σαμοθράκη–Λήμνος & Βόρειο Αιγαίο: Κλασικές θέσεις σχηματισμού/«cascading» με καθοδηγητικό ρόλο των υποθαλάσσιων φαραγγιών· ιστορικές εργασίες Θεοχαρή/Γεωργόπουλου κ.ά.

• Κρητική Λεκάνη (CDW) & Νότιο Αιγαίο: Η Κρητική βαθιά μάζα μπορεί να εκρέει προς ΝΔ μέσω των διεξόδων Κρήτης–Αντικυθήρων–Κυθήρων–Πελοποννήσου, τροφοδοτώντας ενδιάμεσα/βαθιά στρώματα του Ανατολικού Μεσογειακού· η ροή αυτή έχει περιγραφεί ιδιαίτερα κατά/μετά την EMT (early ’90s).

Ένα «ελληνικό» παράδειγμα άλλου τύπου: ο «υποθαλάσσιος ποταμός» του Βοσπόρου

Η διπλοστρωματική ροή του Βοσπόρου δημιουργεί συνεχές υπορρεύμα πυθμένα από το Μεσογειακό προς τον Εύξεινο (το πάνω στρώμα κινείται αντίθετα). Απεικονίζεται ως ανάγλυφο υποθαλάσσιο κανάλι/κοίτη – συχνά αναφέρεται λανθασμένα ως «ποτάμι», αλλά φυσικά πρόκειται για πυκνορρεύματα.

Πότε «ανάβουν» οι καταρράκτες

• Χειμώνας–πρώιμη άνοιξη μετά από επεισόδια ισχυρού ψύχους/ξηρότητας (Bora στην Αδριατική, βοριάδες στον Λέοντα, ψυχρές εισβολές στο Β/Κ Αιγαίο).

• Συναπτική–κλιματική μεταβλητότητα: φαινόμενα τύπου EMT/WMT αλλάζουν ποιος «ταΐζει» τα βαθιά της Ανατολικής/Δυτικής Μεσογείου σε κλίμακα δεκαετιών.

Σημεία ενδιαφέροντος στις Ελληνικές Θάλασσες (guidemap περιγραφής)

1. Θερμαϊκός → Σποράδες/ΒΑ Αιγαίο: υπερχείλιση υφαλοπλατώματος – «καταρράκτες» σε φαράγγια και πρανή.

2. Πλατώ Σαμοθράκης–Λήμνου: πυκνορρεύματα προς τις βαθιές λεκάνες Ν. Θράκης.

3. Κρήτη–Αντικύθηρα–Κύθηρα: έξοδος Cretan Deep Water σε περιόδους ενισχυμένης παραγωγής.

4. Στενό Οτράντο (εκτός Αιγαίου, κρίσιμο για το Ιόνιο): υπερχείλιση της Αδριατικής βαθιάς μάζας.

5. Βόσπορος (για το ευρύτερο σύστημα Αιγαίο–Μαρμαρά–Εύξεινος): συνεχές υπορρεύμα πυθμένα με σαφές «κανάλι».

Διαβάστε και εδώ : https://www.metoffice.gov.uk/binaries/content/assets/metofficegovuk/pdf/weather/learn-about/climate/deliverables/amoc.pdf