Ett internationellt team av forskare, inklusive Dr. Esther Sumner från Ocean and Earth Science och Prof Stephen Darby från Geography and Environmental Sciences, har upptäckt hur gigantiska densitetsdrivna ubåtsflöden kan färdas tusentals kilometer ner i det djupa havet.

I sina fynd, publiceras i Naturkommunikation , teamet kopplade detaljerade flödesmätningar, tillverkad med marin robotteknik, med framsteg inom vätskedynamik. Resultaten visar att, trots att de bildar spektakulära kanaler på havsbotten (i vissa fall tusentals miles långa), Tidigare teori som betraktar densitetsdrivna flöden som undervattensfloder är felaktig och istället har dessa flöden mer gemensamt med jetströmmar i planetariska atmosfärer.

Teamets forskningsresultat är avgörande för att förstå de faror som dessa flöden kan utgöra för kritisk havsbotteninfrastruktur, såsom undervattens telekommunikationskablar, som bär över 95 procent av den globala internettrafiken, samt olje- och gasledningar.

Tidigare teorier hade varit begränsade på grund av svårigheterna att mäta dessa flöden i djuphavet, vilket innebär att tidigare forskning om densitetsdriven flödesdynamik till stor del har baserats på användning av idealiserade laboratoriemodeller och numeriska modeller.

Det internationella forskarteamet, som inkluderade forskare från universiteten i Leeds, Hull och Southampton, Middle East Technical och Istanbuls tekniska universitet, samt Storbritanniens National Oceanography Centre, fick sitt genombrott genom att undersöka det täta salta vattnet som rinner över från Medelhavet till Svarta havets relativt söta vatten, via Bosporen.

Det densitetsdrivna Svarta havets flöde fokuseras genom en kanal på havsbotten och transporterar 22, 000 kubikmeter vatten varje sekund - en volym som kan jämföras med några av de största floderna på jorden. Teamet mätte det täthetsdrivna flödet i oöverträffade detaljer genom ett vågat uppdrag som innebar att flyga 2,4 ton, 7 meter lång autonom ubåt (Autosub3) med hastigheter upp till 10 km i timmen, mindre än 5 meter över havsbotten, gör det möjligt för instrument på ubåten att avbilda flödet i oöverträffad detalj.

Dr. Esther Sumner sa:"Våra fältmätningar ger en sann stegförändring, eftersom detaljnivån som tillhandahålls av fältdata visar att dessa täthetsdrivna flöden har mycket högre nivåer av fysisk komplexitet än vad man tidigare förstått. Genom att visa självorganisering av flödet, och därmed en stabil mekanism för att minska blandningen med det omgivande vattnet, vi kan nu förklara hur täthetsdrivna flöden färdas så långt."

Professor Steve Darby sa:"Det har ägnats mer uppmärksamhet åt kanalerna på Mars än till havsbottenkanalerna som skuras av täthetsdrivna flöden, trots deras viktiga roll för att transportera kol, näringsämnen och värme över havsbotten. Vår forskning förklarar för första gången hur dessa massiva flöden kan resa så stora avstånd."