Een internationaal team van wetenschappers, waaronder Dr. Esther Sumner van Ocean and Earth Science en Prof Stephen Darby van Geography and Environmental Sciences, heeft ontdekt hoe door gigantische dichtheid aangedreven onderzeese stromen duizenden kilometers de diepe oceaan in kunnen reizen.

In hun bevindingen gepubliceerd in Natuurcommunicatie , het team koppelde gedetailleerde flowmetingen, gemaakt met mariene robottechnologie, met vooruitgang in de vloeistofdynamica. De resultaten laten zien dat, ondanks de vorming van spectaculaire kanalen op de zeebodem (in sommige gevallen duizenden kilometers lang), eerdere theorie die door dichtheid aangedreven stromen als onderwaterrivieren beschouwt, is gebrekkig en in plaats daarvan hebben deze stromen meer gemeen met jetstreams in planetaire atmosferen.

De onderzoeksresultaten van het team zijn van cruciaal belang voor het begrijpen van de gevaren die deze stromen kunnen vormen voor kritieke zeebodeminfrastructuur, zoals onderzeese telecommunicatiekabels, die meer dan 95 procent van het wereldwijde internetverkeer vervoeren, evenals olie- en gaspijpleidingen.

Eerdere theorie was beperkt vanwege de moeilijkheden bij het meten van deze stromen in de diepe oceaan, wat betekent dat eerder onderzoek naar dichtheidsgestuurde stromingsdynamica grotendeels is gebaseerd op het gebruik van geïdealiseerde laboratorium- en numerieke modellen.

Het internationale onderzoeksteam, waaronder wetenschappers van de universiteiten van Leeds, Hull en Southampton, de technische universiteiten van het Midden-Oosten en de Technische Universiteiten van Istanbul, evenals het Britse National Oceanography Centre, braken door door onderzoek te doen naar het dichte zoute water dat vanuit de Middellandse Zee overstroomde naar de relatief zoete wateren van de Zwarte Zee, via de Bosporus.

De dichtheidsgedreven Zwarte Zeestroom wordt gefocust door een kanaal op de zeebodem en transporteert 22, 000 kubieke meter water per seconde - een volume vergelijkbaar met enkele van de grootste rivieren op aarde. Het team heeft de door dichtheid aangedreven stroming in ongekend detail gemeten door een gewaagde missie waarbij een 2,4 ton zware, 7 meter lange autonome onderzeeër (Autosub3) met snelheden tot 10 km per uur, minder dan 5 m boven de zeebodem, instrumenten op de onderzeeër in staat stellen de stroming in ongekend detail in beeld te brengen.

Dr. Esther Sumner zei:"Onze veldmetingen leveren een echte stapsgewijze verandering op, aangezien het detailniveau van de veldgegevens laat zien dat deze dichtheidsgestuurde stromen veel hogere niveaus van fysieke complexiteit hebben dan eerder werd begrepen. Door zelforganisatie van de stroom aan te tonen, en dus een stabiel mechanisme om vermenging met het omringende water te verminderen, we zijn nu in staat om uit te leggen hoe dichtheidsgestuurde stromen tot nu toe reizen."

Professor Steve Darby zei:"Er is meer aandacht besteed aan de kanalen op Mars dan aan de kanalen op de zeebodem die worden geschuurd door door dichtheid aangedreven stromen, ondanks hun belangrijke rol bij het transport van koolstof, voedingsstoffen en warmte over de oceaanbodem. Ons onderzoek verklaart voor het eerst hoe deze enorme stromen zulke grote afstanden kunnen afleggen."