Net zoals rivieren sediment over het land verplaatsen, troebelheidsstromen zijn het dominante proces dat sedimenten en organische koolstof van kustgebieden naar de diepzee transporteert. Troebelstromen kunnen ook onderwaterkabels vernietigen, pijpleidingen, en andere menselijke structuren. In tegenstelling tot rivieren, echter, troebelheidsstromen zijn uiterst moeilijk te bestuderen en te meten. Tijdens de najaarsbijeenkomst van 2017 van de American Geophysical Union, wetenschappers van over de hele wereld zullen 19 lezingen en posters presenteren over het Coordinated Canyon Experiment - het meest uitgebreide, inspanning op lange termijn om ooit geprobeerde troebelheidsstromen te controleren. De resultaten van dit tweejarige project dagen bestaande paradigma's uit over de oorzaak van troebelheidsstromen, hoe ze eruit zien, en hoe ze werken.

Het Coordinated Canyon Experiment (CCE) werd uitgevoerd in Monterey Canyon, voor de kust van Centraal-Californië, gedurende een periode van 18 maanden tussen oktober 2015 en april 2017. Gedurende deze tijd, wetenschappers observeerden en maten ten minste 16 troebelheidsstromen met behulp van tientallen instrumenten op zeven verschillende locaties in de kloof. Met deze instrumenten konden onderzoekers sedimentstromen volgen over een 50 kilometer lange kloof, van een diepte van ongeveer 250 tot 1, 850 meter.

Met behulp van een verscheidenheid aan nieuwe instrumenten en technologieën, onderzoekers verzamelden niet alleen gegevens over de beweging van water en sediment, maar ook over de evolutie en vorm van de zeebodem. Fysieke processen binnen de stromen werden gemonitord op ruimtelijke schalen variërend van centimeters tot kilometers, en in de tijd schalen van seconden tot maanden. De resulterende gegevens leverden een nieuw en onverwacht gecompliceerd beeld op van een wereldwijd belangrijk fenomeen dat al bijna 100 jaar wordt bestudeerd en gemodelleerd.

Tijdens het experiment, een internationaal team van onderzoekers van het Monterey Bay Aquarium Research Institute, de U.S. Geological Survey, de Universiteit van Hull, de Universiteit van Southampton, de Universiteit van Durham, en de Ocean University of China hebben hun expertise en apparatuur gecombineerd. Hierdoor kon het team elke troebelheidsstroom in ongekend detail volgen.

Het experiment toonde aan dat sedimenttransportgebeurtenissen in Monterey Canyon vaker voorkomen en veel complexer zijn dan eerder werd erkend. In plaats van simpelweg stromen van met sediment beladen water te zijn, sommige troebelingsstromen omvatten ook grootschalige bewegingen van de hele zeebodem. Verder, veel troebelheidsstromen veranderden van karakter terwijl ze door de canyon bewogen, wat suggereert dat geen enkel stroommodel alle betrokken processen kan verklaren.

De onderzoekers waren vooral verrast toen ze ontdekten dat de timing van de 16 gecontroleerde troebelheidsstromen niet samenviel met de algemeen voorgestelde triggers, zoals aardbevingen of overstromingen, en slechts een paar vielen samen met extreme surfevenementen. Een mogelijke verklaring is dat sedimenten zich geleidelijk ophopen binnen en rond de randen van Monterey Canyon totdat ze een bepaalde drempel bereiken, waarna troebelheidsstromen kunnen worden veroorzaakt door relatief kleine breuken in de kloofwand.

Van bijzonder belang voor geologen die op zoek zijn naar olie- en gasvoorraden, de kwantitatieve sedimentmetingen en gedetailleerde zeebodem- en subbodemonderzoeken die in dit experiment werden gebruikt, gaven geologen hun eerste kans ooit om troebelheidsstromen van bekende grootte te correleren, mate waarin, en duur met grootschalige en kleinschalige sedimentaire structuren die uit de eerste hand op de zeebodem worden waargenomen. Na miljoenen jaren, deze zelfde sedimentaire structuren vormen soms leidingen of vallen voor olie en gas in sedimentair gesteente.

Het Coordinated Canyon Experiment leverde vele andere primeurs op op het gebied van mariene geologie:

• De hoogste snelheid troebelheid-stroom stroom ooit instrumenteel gemeten (8,1 meter/seconde).
• Het eerste kwantitatieve bewijs dat tijdens sommige sedimentgebeurtenissen, bewegingen in de zeebodem plantten zich sneller door de canyon voort dan gemeten stromingen.
• De eerste metingen van veranderingen in de interne snelheidsstructuur binnen een troebelheidsstroom terwijl deze door de kloof vorderde.
• De eerste kwantitatieve gegevens die aantonen dat, in de vroege stadia van sommige gebeurtenissen, hele delen van de zeebodem kunnen bewegen als een halfvloeibare massa - een proces dat nog niet eerder in de wetenschappelijke literatuur is gedocumenteerd.
• De eerste gegevens zijn volledig genoeg om mariene geologen in staat te stellen sedimenttransportgebeurtenissen van bekende omvang te correleren, grootte, en duur met specifieke mariene sedimentaire structuren.