Caracterización 3-D de un canal turbidítico en el margen continental del Ebro (Mediterráneo Occidental)

El presente documento recoge los principales resultados científicos del Capítulo 5 de la Tesis Doctoral del autor titulada “Modelización y visualización 3-D en Geociencias Marinas”, presentada en la Universitat de Barcelona el día 19 de diciembre de 2006.[spa] En este trabajo presentamos la aplicacion de una metodología específica que permite construir un modelo 3-D para analizar la morfología, calcular los parámetros geométricos y visualizar el relleno sedimentario potencial de un canal turbidítico situado en el margen continental del Ebro, en el Mediterráneo Occidental. El análisis cuantitativo y el modelo final se han realizado a partir de datos de batimetría de multihaz obtenidos principalmente durante las campañas BIG’95 y MATER 2. Los resultados obtenidos en este trabajo representan una contribución a la caracterización cuantitativa y a la modelización 3-D de canales turbidíticos. La metodología aplicada se ha demostrado particularmente adecuada para describir la morfología y los parámetros geométricos del canal turbidítico estudiado. También ha permitido realizar cálculos volumétricos precisos. La caracterización 3-D muestra que el canal presenta una forma cóncava y suave que sugiere un perfil en equilibrio con evidencias locales de erosión. Teniendo en cuenta la altura de los flancos (< 150 m), la existencia de diques bien desarrollados, la alta sinuosidad de algunos de sus tramos y las pendientes relativamente bajas, el canal puede clasificarse como de tipo deposicional. Las sinuosidades cercanas a 2 en algunos tramos y las pendientes suaves sugieren que las corrientes de turbidez de grano fino que circulan por el canal alcanzan el final del mismo.[eng] In this work we present the implementation of a specific methodology that allows to build a 3-D model in order to well know the morphology, geometric parameters and potential sediment fill of a turbidite channel located in the Ebro continental margin, in the Western Mediterranean. The quantitative analysis and the final model have been carried out from multibeam bathymetric obtained mainly during the BIG’95 and MATER 2 cruises. The final obtained results represent a contribution to the quantitative characterisation and 3-D modelling of turbidite channels. The applied methodology seems to be particularly adapted to describe the morphology and the geometrical parameters of the studied channel and it allows to realise precise volumetric calculations. The 3-D characterisation shows that the channel presents a concave and smooth form, suggesting an equilibrium profile with local evidences of erosion. Taking into account the height of the flanks (< 150 m), the existence of very developed levees, the high sinuosity in some sections and the relatively low degree slopes, the channel can be classify as depositional type. Sinuosities close to 2 in some points and gentle slopes suggest that the fine grain turbidity currents circulating within the channel reach the end of the system.El presente trabajo ha sido posible gracias a los siguientes proyectos y organismos financiadores: Proyecto “Flujos biogeoquímicos y evolución climático-ambiental del Mar Balear-2” (AMB94-0706-C02-02), de la Comisión Interministerial de Ciencia y Tecnología (CICYT); Programa MTP II-MATER (“Mediterranean Targeted Project-II MAss Transfer and Ecosystem Response” (MAS3-CT96-0051), de la Unión Europea. La Direcció General de Recerca de la Generalitat de Catalunya ha financiado al GRCGM a través de su programa “Grups de Recerca d’Excel·lència” (2001 SGR-00076) y de la Red Temática “Barcelona Consortium on Marine Geosciences” (2003 XT-0025)

¿Cuánta agua hay de verdad en los embalses españoles?

Los embalses son depósitos de agua que se forman artificialmente cuando un valle o depresión natural se cierra mediante un dique o una presa. Facilitan la gestión de los recursos hídricos, permiten obtener energía hidroeléctrica, aumentan las zonas regables de la cuenca y ayudan al control de posibles riadas. La construcción de un embalse también incide en su entorno natural y genera una larga lista de problemas, entre los que destaca la acumulación de sedimentos en el propio embalse. Este proceso recibe el nombre de aterramiento

¿Qué hay más allá de la orilla del mar? La parte más desconocida del planeta

El relieve submarino es un gran desconocido. Aunque parezca extraño, en pleno siglo XXI conocemos mejor la topografía de algunos parajes marcianos que la de casi tres cuartas partes de nuestro propio planeta. Desde la orilla no divisamos qué se esconde bajo el agua, ni tampoco podemos vaciar el mar para acceder al fondo. Por eso, el estudio de las profundidades marinas, denominado batimetría, se aborda de manera indirecta mediante el uso de ecosondas

Visualització 3D i docència en ciències experimentals: Aplicació sobre els ensenyaments de la Facultat de Geologia de la UB

Aquest projecte va ser plantejat considerant útils per al treball docent i la seva millora les noves eines de visualització tridimensional (tant en 2D, en pantalla convencional, com en 3D en monitors adaptats per la visualització amb ulleres estereoscòpiques). La Facultat de Geologia de la UB acumulava a l’inici del projecte (2012), i ha seguit incrementant en aquests dos darrers anys (2013-2015), un important potencial en visualització tridimensional, que es pot transferir a la docència. Es volia contrastar la capacitat tècnica en aquest camp de diversos grups de recerca i departaments de la Facultat de Geologia. També analitzar com obrir noves formes en els ensenyaments de grau (Geologia, Enginyeria Geològica) i postgrau (Geologia i Geofísica de Reservoris, Oceanografia i Gestió del Medi Marí). La naturalesa del projecte va dur a plantejar dues etapes: 1) 2013: Inventari i coordinació de recursos medis i coneixement disponibles des dels diversos grups de recerca i docents per poder-los aplicar a la millora i al disseny de noves eines docents. Inici del disseny, concepció, preparació i desenvolupament de les primeres pràctiques a desenvolupar. Primeres aplicacions experimentals de les pràctiques en les assignatures de graus i màsters. 2) 2014: Finalització del disseny de noves pràctiques i contrastació de les avantatges (millora de les exposicions de conceptes i dades, grau d’assimilació dels estudiants) i dificultats plantejades (tècniques, de falta de mitjans materials i humans). Anàlisi de quines solucions tècniques foren les millors per l’ ús el més generalitzat possible dels materials docents desenvolupables. Establiment de conclusions particulars i generals. Dins de l’àmbit del projecte s’ha concretat que un disseny adient per a una aula d'informàtica i/o una sala laboratori a on aplicar la metodologia de la visualització 3D a la docència pràctica seria una sala amb no més de 15 a 25 ordinadors, de mobiliari modular de posició modificable, però tenint present la necessitat d’una connexió en xarxa; amb pantalla-es frontal i/o lateral visibles per als estudiants i situades a una alçada per sobre dels monitors; i un ordinador de professor en el que mostrar als estudiants els procediments i la marxa de les pràctiques. La diversitat de programari disponible pels diferents grups, a partir del qual es poden generar documents tractables com a material 3D pot implicar un problema ja que aquesta diversitat implica una certa dispersió d’esforços per part del professorat i dificultat d’aprenentatge per als estudiants. Com a resultat de l’experiència es suggereix que el material docent amb possibilitats de rebre tractament 3D en visió normal o estereoscòpica podria ser transferit des dels formats originals en el que són generats a un altre únic estàndard, que facilités el seu ús sense haver de conèixer en profunditat el software d’origen ni que calgués tenir-lo instal·lat. L’experiència d’aquests dos anys suggereix que perquè el professorat pugui fer una explotació intensiva dels recursos disponibles s’ha de comptar amb: 1) Una disciplina de programació amb prou anticipació de les activitats. 2) Un mínim de personal de suport que tingui capacitat de mantenir el programari i el maquinari a punt La utilització de dades derivades de models geològics experimentals analògics per preparar bases de dades digitals amb les que construir models 3D és una novetat docent dins de l’àmbit estatal i poc freqüent a universitats europees i de la resta del món

The Role of Canyons in Strata Formation

This paper provides a spatial and temporal multi-scale approach of European submarine canyons. We fi rst present the long-term geologic view of European margins as related to controls on submarine canyon development. Then we discuss the extent to which submarine canyon systems resemble river systems because both essentially form drainage networks. Finally, we deal with the hortest-term, highestresolution scale to get a fl avor of the current functioning and health of modern submarine canyons in the northwestern Mediterranean Sea. Submarine canyons are unique features of the seafl oor whose existence was known by European fi shermen centuries ago, especially for those canyons that have their heads at short distance from shoreline. Popular names given to specifi c canyons in the different languages spoken in European coastal communities refer to the concepts of a"deep" or"trench." In the old times it was also common thinking that submarine canyons where so deep that nobody could measure their depth or even that they had no bottom. Submarine canyons are just one of the seven different types of seafl oor valleys identifi ed by Shepard (1973) in his pioneering morphogenetic classifi cation. Shepard (1973) defined submarine canyons as"steep-walled, sinuous valleys, with V-shaped cross sections, and relief comparable even to the largest of land canyons; tributaries are found in most of the canyons and rock outcrops abound on their walls." Canyons are features typical of continental slopes with their upper reaches and heads cut into the continental shelf

The BIG’95 Submarine Landslide–Generated Tsunami: A Numerical Simulation

Abstract: This article presents a reasonable present-day, sea-level highstand numerical simulation and scenario for a potential tsunami generated by a landslide with the characteristics of the BIG’95 debris flow, which occurred on the Ebro margin in the western Mediterranean Sea in prehistoric times (11,500 cal yr BP). The submarine landslide deposit covers an area of 2200 km2 of the slope and base of slope (200–1800-m water depth), involving a volume of 26 km3. A leapfrog finite difference model, COMCOT (Cornell multigrid coupled tsunami model), is used to simulate the propagation of the debris-flow-generated tsunami and its associated impact on the nearby Balearic Islands and Iberian coastlines. As a requisite of the model, reconstruction of the bathymetry before the landslide occurrence and seafloor variation during landsliding have been developed based on the conceptual and numerical model of Lastras et al. (2005). We have also taken into account all available multibeam bathymetry of the area and high-resolution seismic profiles of the debris flow deposit. The results of the numerical simulation are displayed using plots of snapshots at consecutive times, marigrams of synthetic stations, maximum amplitude plots, and spectral analyses. The obtained outputs show that the nearest shoreline, the Iberian coast, would not be the first one hit by the tsunami. The eastward, outgoing wave would arrive at Eivissa Island 18 min after the triggering of the slide and at Mallorca Island 9 min later, whereas the westward-spreading wave would hit the Iberian Peninsula 54 min after the slide was triggered. This noticeable delay in the arrival times at the peninsula is produced by the asymmetric bathymetry of the Catalano-Balearic Sea and the shoaling effect due to the presence of the wide Ebro continental shelf, which in addition significantly amplifies the tsunami wave (19 m). The wave amplitudes attain 8 m in Eivissa, and waves up to 3 m high would arrive to Palma Bay. Resonance effects produced in the narrow Santa Ponc¸a Bay in Mallorca Island could produce waves up to 9 m high. A similar event occurring today would have catastrophic consequences, especially in summer when human use of these tourist coasts increases significantly

The International Bathymetric Chart of the Arctic Ocean Version 4.0

Funder: The Nippon Foundation of Japan, grant Seabed 2030Funder: Open access funding provided by Stockholm UniversityAbstract: Bathymetry (seafloor depth), is a critical parameter providing the geospatial context for a multitude of marine scientific studies. Since 1997, the International Bathymetric Chart of the Arctic Ocean (IBCAO) has been the authoritative source of bathymetry for the Arctic Ocean. IBCAO has merged its efforts with the Nippon Foundation-GEBCO-Seabed 2030 Project, with the goal of mapping all of the oceans by 2030. Here we present the latest version (IBCAO Ver. 4.0), with more than twice the resolution (200 × 200 m versus 500 × 500 m) and with individual depth soundings constraining three times more area of the Arctic Ocean (∼19.8% versus 6.7%), than the previous IBCAO Ver. 3.0 released in 2012. Modern multibeam bathymetry comprises ∼14.3% in Ver. 4.0 compared to ∼5.4% in Ver. 3.0. Thus, the new IBCAO Ver. 4.0 has substantially more seafloor morphological information that offers new insights into a range of submarine features and processes; for example, the improved portrayal of Greenland fjords better serves predictive modelling of the fate of the Greenland Ice Sheet

3D distribution of the suspended particulate matter in the Catalan_Balearic Sea (Northwesten Mediterranean)

[spa] En este trabajo presentamos un modelo 3-D de la distribución espacial de la MPS en condiciones estivales en la columna de agua del Mar Catalano-Balear (MCB). El modelo se ha construido a partir de datos de concentracions de MPS obtenidos en 168 estaciones hidrológicas durante la campaña FLUBAL ’93 mediante la determinación óptica de la turbidez del agua usando un nefelómetro. También se han obtenido valores de concentración de la MPS por filtración que han permitido cuantificar la cantidad total de MPS en el volumen de agua del área de estudio. El modelo muestra la existencia de varias capas nefeloides. La capa superficial está ligada a la termoclina estacional y su espesor máximo es de 100 m. La capa de fondo se desarrolla especialmente en sectores de la plataforma continental del margen catalán. La principal capa nefeloide intermedia aparece por debajo de la cota de la ruptura de pendiente del borde de plataforma, puede tener 250 m de espesor y extenderse unos 20 km hacia la cuenca en el margen catalán meridional. Otras capas intermedias pueden aparecer a unos 300-500 m de profundidad, especialmente en el ejes de los cañones. En su conjunto, más del 85% del volumen de agua investigado (86.000 km3) presenta concentraciones medias de MPS bajas o muy bajas. Los valores son casi cinco veces mayores sobre la plataforma que sobre el conjunto talud-glacis-cuenca. En superficie, las mayores concentraciones se localizan en los márgenes terrígenos de Cataluña y del Golfo de León. A partir de los 200 m, las concentraciones disminuyen paulatinamente con la profundidad, siendo el descenso más acusado a partir de los 800 m. Por debajo de los 1.500 m de profundidad, las concentraciones pueden considerarse muy homogéneas. Por último, se ha calculado la masa total de MPS en el área investigada del MCB, algo más de 15,5 millones de Tm.[eng] We present a 3D spatial distribution model of the suspended particulate matter (SPM) in the water column of the Catalan-Balearic Sea (Northwestern Mediterranean). The model has been built using SPM concentration data which were obtained by determining the water turbidity using a nephelometer. These data were carried out during FLUBAL ‘93 cruise (August 1993) at 168 hydrological stations. Moreover, concentration values of SPM obtained by filtration have enabled quantification of the total SPM amount in the water volume of the study area. The model shows the presence of several nepheloid layers. The surface layer is linked to the seasonal thermocline and its maximum thickness is about 100 m. The bottom layer is developed specially in the continental shelf of the Catalan margin. The main intermediate nepheloid layer is located below the shelf break, can have a thickness of up to 250 m and extend at around 20 km toward the basin of the meridional Catalan margin. Other intermediate layers may also appear between 300 to 500 m of depth, particularly in the axes of the canyons. More than 85% of the water volume analysed (86000 km3) show low or very low SPM average concentrations. The values are almost five times higher over the continental shelf than over the set of slope-glacis-basin. On the surface, the highest concentration is located on the terrigenous margins of Catalonia and the Gulf of Lions. Beyond around 200 m, concentrations decrease gradually with depth, being the sharper decrease from 800 m. Below a depth of 1500 m, the concentrations can be considered very homogeneous. Finally, a total SPM mass of 15500000 Tm has been calculated in the study area