К природным чудесам Маврикия относится захватывающий вид подводного водопада. Вот наука о том, как это работает.
Ключевые выводы
- Примерно в 2000 милях от восточного побережья Африки лежит цепь островов, самый крупный из которых известен как Маврикий, на котором проживает более 1,2 миллиона человек.
- Сформированный горячей вулканической точкой в Индийском океане, Маврикий является домом для своей уникальной флоры и фауны, огромного количества коралловых рифов и захватывающего зрелища: подводного водопада.
- Хотя вы можете подумать, что понятие «подводный водопад» невозможно, этому потрясающему явлению есть убедительное физическое объяснение.
Хотя большинство суши на Земле представлены в хорошо известной форме континентов, есть несколько исключений из этого правила. В нескольких избранных местах, даже окруженных океанскими водами, которые могут опускаться на глубину в несколько миль и более, появляются массивы суши, вынужденные подниматься вверх извержениями вулканических сил, исходящих из земной мантии. Эти геологические горячие точки часто образуют океанические острова и/или цепи островов, некоторые из наиболее известных из которых включают Гавайские острова, Американское Самоа и Галапагосские острова.
Тем не менее, менее широко известная группа океанических островов находится примерно в 2000 милях к востоку от восточного побережья Африки. Под поверхностью воды сохраняется подводное плато, известное как Маскаренское плато. В нескольких избранных местах, таких как Сейшельские острова на севере и Маскаренские острова на юге, вулканические особенности привели к появлению массивов суши, возвышающихся над уровнем моря и населённых людьми на протяжении веков. Второй по величине из южных островов, Маврикий, является не только одним из самых красивых природных мест на Земле, но и имеет одну поразительную особенность, которая не имеет себе равных: то, что кажется подводным водопадом. Вот наука, стоящая за этим удивительным явлением.
Остров Маврикий, расположенный на южной окраине Маскаренского плато, окружен множеством различных коралловых рифов, каждый из которых содержит свою уникальную, но угрожаемую изменением климата флору и фауну. У южного побережья есть еще более захватывающее зрелище: нечто похожее на подводный водопад.
Первое, что вы должны признать, это то, что подводное плато в целом имеет ряд характерных для него особенностей, которые сильно отличаются от тех, к которым привыкли обитатели континентов. На континенте у вас есть большой массив суши, который очень, очень постепенно переходит в глубокие океанские воды. Массивы суши со всех сторон окружены континентальными шельфами, где глубина воды не превышает нескольких сотен футов (или примерно до 150 метров). Вы должны пройти значительное расстояние от суши, чтобы достичь края континентального шельфа, где, наконец, происходит переход к глубоким океанским водам - на десятки тысяч футов (и тысячи метров) вниз.
Напротив, на подводном плато острова, находящиеся на границах плато, могут иметь типичные для континентального шельфа глубины с двух или трех сторон, но остальные стороны могут испытывать почти мгновенное погружение в глубокие океанские воды. Вместо того, чтобы идти с суши на мелководье, можно совершить небрежное плавание, где всего через несколько минут вы окажетесь в водах, простирающихся на глубину до тысяч метров.
На этом снимке, сделанном с Международной космической станции астронавтом Карен Ниберг в 2013 году, показаны два крупнейших острова в южной части Маскаренского плато: Реюньон на переднем плане и Маврикий, частично покрытый облака.
Вся южная половина Маскаренского плато является одним из самых новых крупных объектов на нашей планете, созданным всего за последние несколько миллионов лет. Горячая точка Реюньона, которая по какой-то причине была относительно тихой около 45 миллионов лет назад, стала активной около 10 миллионов лет назад. Появление лавы со дна морского дна создало все Маскаренские острова в мгновение ока.
Маврикий, где существует этот необычный «подводный водопад», образовался около 8 миллионов лет назад и является вторым по величине из Маскаренских островов. Самый большой остров, Реюньон, появился еще позже: он образовался около 2 миллионов лет назад и содержит один из самых активных вулканов в мире. Везде, где у вас есть мелководный шельф вокруг этих островов, у вас есть изобилие тропической жизни, процветающей на найденных там коралловых рифах. Но в местах, где есть глубоководное погружение, не только флора и фауна сильно отличаются, но и сама вода имеет вид, который резко контрастирует с мелководьем.
Мелкие прибрежные воды Маврикия имеют светло-голубой цвет, в то время как более глубокие глубины открытого океана за его пределами имеют более темно-синий цвет. Это не случайность, а общая черта всех крупных водоемов на планете Земля.
Это ожидаемо; Причина, по которой океан голубой, не в том, как обычно говорят, в том, что он отражает небо. Несмотря на то, что небо действительно голубое по своей воле, его внешний вид не имеет ничего общего с голубым цветом земных океанов. Вода, как и атмосфера, состоит из молекул конечного размера, и эти молекулы намного меньше длины волны любого света, который могут обнаружить наши глаза. Но в отличие от атмосферы, где цвет определяется рассеянием видимого света, жидкая вода приобретает цвет благодаря поглощению.
Вода превосходно поглощает свет определенных длин волн, в том числе:
- инфракрасная радиация,
- ультрафиолетовое излучение,
- и красный видимый свет.
Это означает, что, спускаясь даже на небольшую глубину, вы хорошо защищены от ультрафиолета, вы не почувствуете солнечного тепла на своей коже, и все начнет синеть. По мере того, как вы постепенно углубляетесь, оранжевые цвета исчезают, а затем желтые, зеленые и фиолетовые. Только когда вы опуститесь на глубину в несколько километров, синий свет, последний набор длин волн видимого света, который должен быть поглощен, полностью исчезнет.
На больших глубинах, когда море освещается естественным солнечным светом сверху, начинают исчезать не только красные цвета, но и оранжевые и желтые. Еще ниже зеленые, а затем и фиолетовые цвета тоже будут поглощены, оставив только слабый голубой свет.
Это означает, что чем глубже вода, тем глубже синий цвет, который вы увидите. Когда в эту воду попадают твердые или жидкие вещества, все, что менее плотное, будет «плавать» над водой типичной плотности, а все, что плотнее, опустится ниже воды типичной плотности.
Вы можете сразу начать спрашивать себя: «Это правда, даже если то, что вы добавляете в воду, - это другая вода?»
Ответ, который некоторых удивит, - да. Крупнейшим примером в мире является катаракта Датского пролива, расположенная за Полярным кругом в водах между Гренландией и Исландией. Воды на восточной стороне пролива - исландской стороне - значительно холоднее, чем воды на западной стороне. Поскольку вода достигает максимальной плотности при температуре около точки замерзания 4 ° C (39 ° F), более холодные восточные воды с температурой всего 2 ° C (35 ° F) или ниже значительно плотнее, чем более теплые западные воды. и погружаться под них там, где встречаются две водные массы.
В Датском проливе холодные воды северных морей, текущие на юг, встречаются с более теплыми водами моря Ирмингера. Холодная, плотная вода быстро опускается под более теплую воду и течет по огромному провалу на дне океана, создавая нисходящий поток, по оценкам, более 123 миллионов кубических футов в секунду.
Катаракт Датского пролива - самый высокий подводный водопад в мире, где холодная вода опускается на шокирующие 3,5 километра или более двух миль.
Но этот тип подводного водопада, несмотря на экстремальную скорость потока жидкости, которую он создает, принципиально отличается от того, что происходит на Маврикии. Во-первых, поскольку вода - это просто вода, подводный водопад «воды, текущей в воду» не совсем виден; человеческий глаз не смог бы его обнаружить.
И, во-вторых, то, что происходит на Маврикии, не является примером «воды, текущей в воду», о чем думает большинство людей, когда представляют себе подводный водопад. Вместо этого есть:
- отсутствие значительного температурного градиента,
- нет непрерывного потока воды с большей глубины на меньшую,
- и нет ситуации, когда встречаются несколько источников воды.
Удивительный подводный водопад Маврикия движет чем-то совершенно другим.
Этот вид с воздуха на «подводный водопад» на Маврикии показывает движущиеся пески, движимые океанскими течениями, которые встречаются вдоль мелководных прибрежных районов. Часть «водопад» - это просто глубокий океанский обрыв между двумя более мелководными районами, богатыми рифами.
Удивительный виновник и причина этого поразительного явления?
Это песок.
Правильно: то, что происходит, не является чем-то более сложным, чем эрозия, тот же процесс, когда текущая вода и воздух выветривают прибрежные районы, измельчая твердый массив земли на крошечные фрагменты, похожие на зерна. Вулканически образованный остров Маврикий имеет большое количество песка на побережье, и океанские течения перемещают этот песок вперед и назад по мелководным шельфам, граничащим с островом.
Однако там, где заканчиваются мелкие шельфы, являющиеся частью этого подводного плато, есть только более глубокие, голубые и темные воды. И когда океанские течения уносят этот прибрежный песок с южной оконечности Маврикия в глубокие океанские воды, то, что кажется «подводным водопадом», на самом деле является результатом погружения песков в глубокие воды на дно океана. океан.
Этот вид с воздуха на Канадский водопад у Ниагарского водопада, также известный как водопад Подкова, возможно, является самым известным водопадом в форме подковы в мире.
Существует множество водопадов в форме подковы, возможно, самыми известными из них являются канадская сторона Ниагарского водопада и захватывающий исландский водопад Годосс - «Водопад богов», показанный выше и ниже., соответственно.
Возможно, по этой причине, когда мы видим что-то визуально похожее, даже когда это происходит под водой, наш разум сразу же делает вывод, что мы видим водопад.
Готафосс, или Водопад Богов, в Исландии - водопад в форме подковы, который легко входит в число главных достопримечательностей страны.
Тем не менее, подводный водопад у южного побережья Маврикия - действительно уникальное явление, поскольку происходящая эрозия имеет особенное направление. В самом конце подводного плато есть расселина в форме подковы, ведущая к глубоким океанским водам внизу.
По мере того, как океанские течения уносят песок с мелководного шельфа в эту расщелину, то знакомое зрелище, которое мы ассоциируем с водопадами, появляется довольно отчетливо, демонстрируя силу текущей воды и хрупкую природу небольшие массивы суши одновременно.
На этом спутниковом снимке Ле Морн Брабант, Маврикий, видно впечатляющее явление, похожее на подводный водопад. Опускающиеся отложения песка и ила придают этому природному объекту характерный вид.
Хотя Маврикий, как и его соседний большой остров Реюньон, имеет более 2000 квадратных километров суши, а население составляет около миллиона человек, маловероятно, что он останется надводным островом. уровне острова очень долго. Даже самые долгоживущие вулканические острова, обнаруженные там, где самые большие вулканические шлейфы возникают над самыми медленно движущимися тектоническими плитами, существуют не более нескольких десятков миллионов лет.
Остров Маврикий давно перестал расти и находится в процессе эрозии, пока не станет не чем иным, как хребтом большого подводного плато. Это не ошибка и не особенность, а просто еще один пример преходящей природы всех геологических структур на Земле. Несмотря на то, что это вызвано перемещением песка с мелководья в более глубокие, «подводный водопад» у южного побережья Маврикия наверняка останется захватывающим чудом природы на миллионы лет вперед.