3.4. Batimetrikus becslések

Fenékdomborzati formák és szerkezeti alakzatok

kimutatása műholdmérések segítségével

 

A továbbiakban olyan eredményekről szólunk, amelyek a fejlődés egy lehetséges irányát jelzik:

                  A szuperérzékeny magasságmérő-berendezéssel felszerelt „Seasat” mesterséges hold feladata az óceáni és tengeri vízfelszín elméleti értéktől való eltérésének mérése volt, azaz egy gravitációs ekvipotenciális felület[28] (a geoid) eltérésének meghatározása a Föld referenciaellipszoidjától. (A Seasat 1978. július 5-től október 10-ig működött. Ekkor rövidzárlat következett be a fedélzetén. E közel 100 napos időszakból is mindössze 70 nap alatt gyűjtött magasságmérési adatok állnak rendelkezésre.)

                  A mérési adatokat több kutatóintézetben is feldolgozták [5]. E feldolgozások során különböző értékes következtetések születtek a tengerfenékdomborzatra vonatkozóan. Itt kétféle feldolgozás kétféle — egymásnak nem ellentmondó, inkább egymást kiegészítő — eredményét ismertetjük vázlatosan.

                  A Seasat által mért magasságértékek megfelelő korrekciója után — mely során figyelembe veszik a kibocsátott radarimpulzus út-idejét befolyásoló különféle tényezőket (pl.: a műhold radiális helyzete, az atmoszférikus késleltetés, a geoid magassága a műhold alatti ponton, a tengerszintmagasság árapály okozta eltérései, a tengeráramlások "topográfiája", a légköri nyomásváltozásokra való reagálás stb.) —, előállítható az óceáni és tengeri vízfelszín izovonalas térképe. (Ez tulajdonképpen a geoidundulációt írja le.) A kérdés: hogyan lehetne ebből a tengerfenék-domborzatra vonatkozó információt nyerni?

                  Azt tudjuk, hogy a fenékdomborzat nagy hatással van a (tengeri) geoid alakjára, mert „közel” van a vízfelszínhez, és nagy a különbség a víz és a kőzetek sűrűsége között. (A kőzetek átlagsűrűségét 2670 kg/m3-nek, a víz átlagsűrűségét pedig 1028 kg/m3-nek vehetjük [93]) Azt is tudjuk, hogy a fenti ekvipotenciális felület — melyet a vízfelszín izovonalas térképe reprezentál — nagy hullámhosszú tartományai a Föld mélyében rejlő tömeganomáliákról, míg a kisebb hullámhosszak a tengerfenék domborzatáról vagy a fenékhez közeli tömegek eloszlásbeli egyenetlenségeiről hordoznak információt. Tehát a mért és korrigált adatrendszerből a kisebb hullámhosszú (600 km-nél kisebb) tartományokat kiemelve, az ezekből előállítható izovonalas térkép már a tengerfenék-domborzattal korrelál és/vagy a földkéreg fenékhez közeli tartományaiban levő tömegeloszlásbeli eltérések hatását tükrözi. Ezek a térképen jelentkező anomáliák — hangsúlyozzuk (!) — nem feltétlenül mint domborzati formák jelentkeznek. A szerzők Dixon és Park [15], a Jet Propulsion Laboratory munkatársai azonban úgy tekintették, hogy minden olyan területen, ahol a mérőhajók adatai alapján — a ritka felmérés következtében — nem kerültek ábrázolásra olyan képződmények, amelyekre a műhold mérési adataiban levő anomáliák utalnak, valóban létező domborzati formák és nem a fenékközeli inhomogenitások hatásai. Másrészt rámutattak arra, hogy olyan ténylegesen meglevő domborzati alakulatok is előfordulhatnak, amelyek az izosztatikus egyensúlyra való teljes „beállás” miatt nem jelentkeznek anomáliaként a műholdas méréseken.

                  Az óceánközépi hátságok területére vonatkozó elemzések már korábban kimutatták, hogy a lassú szétsodródású szakaszokat változatos topográfiájú domborzat jellemzi. (Ez a korral járó kéregkihűlés és kéregsüllyedés hatását mutatja.) Adott távolságra a hátsággerinctől a lassú szétsodródású területeken kialakult kéreg öregebb, és éppen ezért mélyebben van, mint az a fiatalabb kéreg, amely gyors szétsodródási rátájú területeken jött létre. A Seasat-anomáliák hasonló jelleget mutatnak, hiszen a domborzattal (is) összefüggésben vannak. Ebből következik, hogy az anomáliák amplitúdója a szétsodródási sebességgel fordítottan arányos.

                  Az eredmények tehát úgy összegezhetők, hogy az eddig részleteiben fel nem mért óceáni területeken a Seasat-mérések felhasználásával további, eddig ismeretlen képződmények valószínűsíthetők, de a Seasat-anomáliák tükröződése a tengerfenék-domborzatban nem törvényszerű. Így — a szerzők szerint — a nyert információk elsősorban a felmérőhajók kutatás területeinek kiválasztásánál használhatók fel. Az is igaz viszont, hogy a részletesebben felmért óceáni területeken GEBCO-szelvényeinek a Seasat-adatokon nyugvó térképekkel való összevetése során úgy tűnt, hogy a Seasat-anomáliák legnagyobb része létező topográfiai képződményt tükröz (21. ábra)!

                  A Seasat adatai alapján szerkesztett batimetrikus (becsült mélységértékeket tartalmazó) térképek az USA-beli Scripps Institution of Oceanography-nél átlátszó fóliára nyomva, a GEBCO térképek méretarányában beszerezhetők [32].

                  Másféle feldolgozás, másféle eredményt hozott a „Lamont-Doherty Geological Observatory”-ban [5], [37], ahol William F. Haxby a Seasat mérési adatok korrigált értékeinek felhasználásával, az észak-déli és kelet-nyugati grádiensek képzésével olyan térképet nyert (22. ábra), amely rendkívül szemléletesen mutatja a lemeztektonikai folyamatok által létrehozott főbb tengerfenékformákat (lásd a következő fejezetet). A törésövek még akkor is élesen jelentkeznek, ha üledékkel fedettek. Számos, eddig ismeretlen fenékhegyet is sikerült kimutatni. Ez a módszer a fő szerkezeti vonalak kiemelésére kiválóan alkalmas.

                  1984 októberében hasonló térképezési feladattal bocsátják fel a „GEOSAT” mesterséges holdat. Sajnos működése első 18 hónapjában a haditengerészet számára gyűjti az adatokat... [5].


[28]  Precízebben fogalmazva a nehézségi erőtér egy ekvipotenciális felületéről van szó. A nyugalomban levő vízfelszín a mindenkori nehézségi erő irányára merőlegesen helyezkedik el.