Изотопы против айсбергов: новый метод поможет в защите трубопроводов
Источник фото: bugaga.ru
Ученые разработали новую методику для определения возраста айсберговых борозд на морском дне. Она поможет выявить зоны с повышенным риском их образования и защитить нефте- и газодобывающие установки от возможных повреждений. Исследование, поддержанное Российским научным фондом (РНФ), было опубликовано в Journal of Marine Science and Engineering. Об этом сообщает Indicator.Ru
Чем айсберги опасны для трубопроводов
Дно северных морей часто покрывается бороздами, образованными перемещением крупных айсбергов. Своими острыми краями они вспахивают нижележащую поверхность. Это может быть опасно для инфраструктуры, такой как нефте- и газодобывающие установки и трубопроводы. Дрейфующие айсберги способны повредить эти сооружения и вызвать утечку энергоресурсов.
Для выявления возраста и структуры борозд исследователи из Геологического института РАН, Мурманского морского биологического института РАН и Института океанологии имени П. П. Ширшова РАН предложили использовать изотопы свинца и цезия. Они позволят измерить радиоактивность в донных отложениях. Атмосферный свинец-210, попавший в отложения из атмосферы при распаде урана-238, может помочь определить возраст отложений на морском дне. Этот метод ранее применялся для оценки скорости осадконакопления, но впервые его использовали для анализа борозд выпахивания.
Ученые провели исследование, с помощью которого им удалось определить возраст крупнейшей ледяной борозды на морском дне Карского моря. Этот подход, поддержанный Российским научным фондом, может быть полезным для обследования мест, где планируется прокладка трубопроводов или размещение нефте- и газодобывающих станций.
Подробности исследования
Исследователи воспользовались грунтовой трубкой для сбора образцов донных отложений на разной глубине борозды. Это позволило им получить информацию о слоях, накапливавшихся в борозде со временем. Затем ученые проанализировали радиоактивность изотопов свинца-210 и цезия-137 в этих образцах, измерив рентгеновское и гамма-излучение.
С помощью математических расчетов исследователи смогли определить возраст каждого слоя. Так, было выявлено, что на глубине 15 сантиметров под современным дном борозды отложения образовались в 2000-х годах, а на глубине 43 сантиметра — в начале прошлого века. Важным показателем стал изотоп цезия-137, который использовался для контроля правильности определения временных интервалов. Его высокие уровни указывают на периоды испытаний ядерного оружия или аварий на ядерных объектах. Таким образом, изучив уровни цезия-137 в слое 30-32 сантиметров, ученые обнаружили пик радиоактивности, который связан с периодом массовых испытаний ядерного оружия в 1963 году.
Наиболее интересным результатом стало определение возраста самых старых слоев, которые сразу после образования борозды начали накапливаться. Исследователями было выяснено, что борозда образовалась около 1810 года, во время Малого ледникового периода, который закончился в Арктике на рубеже XIX и XX веков.
Предложенный подход к определению возраста борозды может быть полезным для планирования строительства инфраструктуры на морском дне в районах Арктики. Поскольку потепление климата приводит к активному разрушению ледников и дрейфу айсбергов, знание возраста и формирования борозд поможет оценить безопасность хозяйственной деятельности в этих районах. Результаты этого исследования позволят лучше понять процессы, происходящие на дне моря, и предотвратить возможные угрозы для инфраструктуры, такой как нефте- и газопроводы, а также установки для добычи полезных ископаемых.
Источник
Радиоактивные изотопы сберегут подводные трубопроводы от разрушения айсбергами
Ученые предложили определять возраст борозд, образовавшихся на морском дне в результате воздействия айсбергов, по уровню радиоактивности изотопов свинца и цезия в донных отложениях. Таким образом удалось выяснить, что крупнейшая из известных в районе Байдарацкой губы Карского моря айсберговая борозда образовалась около 1810 года — в Малый ледниковый период. Методика поможет определять зоны, в которых морское дно продолжает часто «распахиваться» дрейфующими кусками льда и где опасно размещать нефте- и газопроводы.
Профиль борозды в Байдарацкой губе Карского моря / ©Kokin et al. / Journal of Marine Science and Engineering, 2023
Результаты исследования, поддержанного Российским научным фондом (РНФ), опубликованы в Journal of Marine Science and Engineering. Дно северных морей покрыто большим количеством борозд, образовавшихся из-за перемещения крупных айсбергов. В прошлом своими острыми нижними краями — килями — они буквально вспахивали нижележащую поверхность. Подобные процессы в наши дни могут быть опасны, если на шельфе установлены нефте- и газодобывающие установки, а также трубопроводы. Дрейфующие льды, например айсберги, могут повредить эти сооружения и привести к разливам нефти или газовым утечкам.
Ученые исследуют возраст и структуру борозд ледового выпахивания, чтобы понять, продолжают ли они формироваться в настоящее время и могут ли создающие их айсберги представлять угрозу в местах добычи полезных ископаемых. Чаще всего за изменениями морского шельфа, в частности возникновением новых борозд выпахивания, следят с помощью геофизических съемок с борта судна. Рельеф дна в одних и тех же местах периодически сравнивают с результатами предыдущей съемки и выявляют различия. Однако такой подход не позволяет определить происхождение и возраст борозд, возникших до того момента, как начали проводить мониторинг.
Исследователи из Геологического института РАН (Москва), Мурманского морского биологического института РАН (Мурманск) и Института океанологии имени П. П. Ширшова РАН (Москва) предложили определять возраст борозд на морском дне с помощью измерения радиоактивности свинца-210, попавшего в донные отложения из атмосферы при распаде природного радионуклида урана-238. Оказавшись в отложениях, атмосферный свинец-210 сам начинает распадаться. В результате, зная время полураспада этого элемента, специалисты могут определить возраст отложений, в которых он содержится. Такой подход часто применяется для того, чтобы оценивать скорость осадконакопления на дне, однако ранее никогда не использовался для анализа борозд выпахивания.
Авторы с помощью грунтовой трубки отобрали пробы со дна крупной ледяной борозды, расположенной в Карском море перед входом в Байдарацкую губу недалеко от берега на глубине порядка 28-32 метров. Грунтовая трубка позволила ученым получить образцы донных отложений разной глубины залегания: от молодых поверхностных до старых, более глубоких. Благодаря этому можно было проследить, как в борозде слой за слоем накапливались отложения.
Далее исследователи проанализировали радиоактивность изотопов свинца-210 и цезия-137 в слоях разной глубины залегания, измерив рентгеновское и гамма-излучение от образцов. Последующие математические расчеты позволили определить возраст каждого из слоев. Так, например, отложения, лежащие на глубине 15 сантиметров под современным дном борозды, образовались примерно в 2000-х годах, а на глубине 43 сантиметра — в начале прошлого века. Изотоп цезия-137 использовался, чтобы проконтролировать правильность определения временных интервалов, поскольку его высокие уровни указывают на периоды испытаний ядерного оружия или аварий на ядерных объектах.
Пик радиоактивности цезия-137 был обнаружен в слое 30-32 сантиметров и связан с периодом проведения массовых испытаний ядерного оружия в 1963 году. Возраст самых старых слоев, с которых началось осадконакопление в борозде сразу после ее образования, согласно анализу, составил немногим более двухсот лет. Таким образом, борозда образовалась около 1810 года, то есть во время Малого ледникового периода, который закончился в Арктике на рубеже XIX и XX веков.
«Предложенный подход позволил определить возраст крупнейшей борозды ледового выпахивания среди известных на шельфе Карского моря в районе Байдарацкой губы. Его можно использовать для обследования участков дна, на которых планируется прокладка трубопроводов, а также установка нефте- и газодобывающих станций. Поскольку из-за потепления климата в северных морях все чаще наблюдается активное разрушение ледников и дрейф отдельных айсбергов, эта методика даст дополнительную информацию для оценки безопасности хозяйственной деятельности в различных районах Арктики», — рассказывает руководитель проекта, поддержанного Российским научным фондом, Осип Кокин, кандидат географических наук, младший научный сотрудник лаборатории геохимии изотопов и геохронологии Геологического института РАН.
Источник
Почему дно океана в линиях и бороздах?
Дно океана имеет такой же разнообразный рельеф как и суша. там, на дне его есть и горы и хребты и свои впадины и долины. Существуют общепринятые названия этих всех частей океана.
Все окраины океана рядом с материком называют «материковым шельфом( можно сказать, что это для океана отмели). Затем идет материковый склон и материковое ложе. (При этом дно, как вы понимаете, понижается).
Шельф обычно имеет очень неровные склоны и ученые полагают, что в этом виноваты ледниковые периоды. Они выморозили воду из океана, часть океана при этом оказалось сушей, где пролегли реки. При этом на самих материках вознеслись горв снега и льда. Потом вода растаяла, океан вернул свои границы, но русла рек оказались проточены в шельфе.
Границу между шельфом и материковым склоном называют бровкой. Она обычно хорошо прослеживается. В среднем угол наклона материкового склона держится около 4 градусов. Но при этом его пересекают глубокие каньоны. Самый большой из них носит название Большой Багамский каньон, его глубина 5 км. Далее идет материковое подножье и оно тоже холмистое. Холмы в основном образуются из осадочных пород.
Океаническое ложе состоит из базальтовых плит, покрытых слоями ила. И на нем расположены подводные вулканы, которые тоже во время извержения меняют рельеф местности под водой.
Теперь именно о ваших черточках. Некоторые получили название дороги бимини. Особенно горячие головы предполагают, что именно рядом с Багамскими островами может быть и находилась Атлантида, которая потом затонула. И что нам виден рельеф рукотворных дорог и может быть разрушенных городских стен и коммуникаций. Сам я тоже люблю и читаю фантастику и тоже мне хотелось бы, чтоб при моей жизни отыскали подлинные следы Атлантиды.
Сейчас Интернет изобилует находками и снимками такого рода, что все-таки часть этих черточек искусственного происхождения. Но современная наука пока не признала этого факта, т.к. там не найдены культурные предметы, чтоб было достоверно, что это не фальшивка. Т.е. надписи на плитах, рисунки, может рядом закопанные предметы человеческого быта. Остается запастись терпением и ожидать находок энтузиастов более однозначных, чем есть сейчас.
Ведь и линии на Марсе долго признавали каналами Марсиан, а сейчас что-то эта идея заглохла.
Источник