Seabed seismometers reveal duration and structure of longest runout sediment flows on Earth
Notice bibliographique
Résumé
Seafloor sediment flows (turbidity currents) form some of the largest sediment accumulations on Earth, carry globally significant volumes of organic carbon, and can damage critical seafloor infrastructure. These fast and destructive events are notoriously challenging to measure in action, as they often damage any instruments anchored within the flow. We present the first direct evidence that turbidity currents generate seismic signals which can be remotely sensed (~1-3 km away), revealing the internal structure and remarkably prolonged duration of the longest runout sediment flows on Earth. Passive Ocean Bottom Seismograph (OBS) sensors, located on terraces of the Congo Canyon, offshore West Africa, recorded thirteen turbidity currents over an 8-month period. The occurrence and timing of these turbidity currents was confirmed by nearby moorings with acoustic Doppler current profilers.Results show that turbidity currents travelling over ~1.5 m/s produce a seismic signal concentrated below 10 Hz with a sudden onset and more gentle decay. Comparison of the seismic signals with information on flow velocities from the acoustic Doppler current profilers demonstrates that the seismic signal is generated by the fast-moving front of the flow (frontal cell), which contains higher sediment concentrations compared to the slower-moving body. Long runout flows travelling >1000 km have a fast (3.7-7.6 m s-1) frontal cell, which can be 14 hours, and ~350 km long, with individual flows lasting >3 weeks. Flows travelling >1000 km eroded >1300 Mt of sediment in one year, yet had near-constant front speeds, contrary to past theory. The seismic dataset allows us to propose a fundamental new model for how turbidity currents self-sustain, where sediment fluxes into and from a dense frontal layer are near-balanced.Seismic monitoring of turbidity currents provides a new method to record these hazardous submarine flows, safely, over large areas, continuously for years yet at sub-second temporal resolution. Monitoring these processes from land would considerably ease deployment efforts and costs. Thus, work is underway investigating if terrestrial seismic stations can record submarine seafloor processes in Bute Inlet, a fjord in western Canada where independent measurement of delta-lip failures and turbidity currents can be compared to a passive seismic dataset.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,002 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».