Batymetri
Batymetri beskriver terrängens fysiska form under vatten och är motsvarigheten till topografi på land. Begreppet används både om mätning och beskrivning av vattendjup och om den undervattenstopografi som framställs med hjälp av mätdata.
Batymetriska data används för att framställa djupkartor och beskriva havs- och sjöbottnars form. Djupet visas ofta med färgskalor och isobater, linjer som förbinder punkter med samma vattendjup. Informationen används bland annat inom sjöfart, marin och limnologisk forskning, geologi och miljöövervakning.
Batymetri omfattar både marin batymetri, som beskriver havsbottnarnas topografi, och limnisk batymetri, som beskriver bottnarna i sjöar och andra insjövatten. Metoderna för mätning är i stora drag desamma, men de geografiska förhållandena och de processer som formar bottnarna skiljer sig åt.
Marin batymetri
Marin batymetri beskriver havsbottnens djup och topografi. Havsbottnen har en varierad terräng med bland annat kontinentalmarginaler, djuphavsslätter, undervattensberg, oceanryggar och djuphavsgravar. Dessa former har bildats genom geologiska processer som plattektonik, vulkanism, erosion och sedimentation.
| Havets zoner och topografi | |
| Vattenmassan – pelagialen | |
|---|---|
| Horisontell indelning | Neritisk region – vatten över kontinentalsockeln Oceanisk region – vatten utanför kontinentalsockeln |
| Vertikal indelning – djupzoner | |
| Epipelagial | 0–200 m |
| Mesopelagial | 200–1 000 m |
| Batypelagial | 1 000–4 000 m |
| Abyssopelagial | 4 000–6 000 m |
| Hadalpelagial | Djupare än 6 000 m |
| Havsbottnen – bentiska zoner | |
| Intertidalzon | Mellan hög- och lågvatten |
| Sublitoral | Från lågvattenlinjen till kontinentalsockelns kant |
| Bathyal | Cirka 200–4 000 m |
| Abyssal | 4 000–6 000 m |
| Hadal | Djupare än 6 000 m |
| Havsbottnens topografi – batymetri | |
| Kontinentalsockel · Kontinentalsluttning · Kontinentalfot · Djuphavsslätt · Djuphavsgrav | |
| Djupgränserna är ungefärliga och kan variera mellan olika indelningar. Pelagiska och bentiska zoner beskriver olika delar av havsmiljön. Den horisontella indelningen i neritisk och oceanisk region utgår från kontinentalsockelns gräns. | |
Havsbottnens huvudsakliga områden
Från en kontinent och ut mot djuphavet följer ofta flera större geomorfologiska områden. De viktigaste är kontinentalsockeln, kontinentalsluttningen och kontinentalfoten, som i många områden övergår i djuphavsbäckenets botten. Där kan bland annat abyssalplan och djuphavsgravar förekomma. Alla kontinentalmarginaler har dock inte samma uppbyggnad.
Kontinentalsockel
Kontinentalsockeln är den relativt grunda, svagt sluttande delen av havsbottnen som utgör kontinentens undervattensförlängning. Den sträcker sig från kusten ut till kontinentalsockelns kant, där lutningen vanligtvis ökar markant. Sockelns bredd och djup varierar mellan olika områden. Den kan vara smal längs vissa kuster och sträcka sig hundratals kilometer ut från land på andra platser.
Kontinentalsluttning
Kontinentalsluttningen är den brantare övergången mellan kontinentalsockeln och djuphavet. Den sträcker sig från sockelns yttre kant ned mot kontinentalfoten eller, där en sådan saknas, mot djuphavsbottnen. Undervattensraviner och kanjoner kan förekomma längs sluttningen. Sediment kan transporteras nedför sluttningen genom bland annat undervattensskred och sedimentströmmar.
Kontinentalfot
Kontinentalfoten är området där kontinentalsluttningen övergår i djuphavsbäckenet. Den består ofta av sediment som transporterats från kontinenten och nedför sluttningen. Området har vanligtvis en flackare lutning än kontinentalsluttningen. En tydligt utbildad kontinentalfot saknas på vissa kontinentalmarginaler, exempelvis där en djuphavsgrav ligger intill sluttningen.
Djuphavslätt
Djuphavslätt är ett vidsträckt och relativt jämnt område på djuphavsbottnen, vanligen på flera tusen meters djup. Den jämna formen har till stor del bildats genom att sediment samlats och fyllt ut ojämnheter i den ursprungliga havsbottnen. Djuphavslätten kan avbrytas av exempelvis undervattensberg, kullar och oceanryggar.
Djuphavsgrav
En djuphavsgrav är en långsträckt, smal och mycket djup fördjupning i havsbottnen. De flesta bildas vid subduktion, där en tektonisk platta pressas ned under en annan. Djuphavsgravar hör till havens djupaste områden. Ett känt exempel är Marianergraven i västra Stilla havet.
Mätning av havsdjup
Havsbottnens batymetri tas fram genom lodning, numera främst med hjälp av ekolodning. Ett ekolod skickar ut ljudpulser som reflekteras mot bottnen. Genom att mäta tiden tills ekot återkommer och ta hänsyn till ljudets hastighet i vattnet kan avståndet till bottnen beräknas.
Vid modern kartläggning används ofta flerstråligt ekolod, som skickar ut flera ljudstrålar i olika riktningar och därmed kan mäta djupet över ett brett område under ett fartyg. Mätningarna kombineras med positionsdata och korrigeringar för bland annat ljudhastighet och vattenstånd för att skapa detaljerade batymetriska kartor.
Storskaliga uppskattningar av havsbottnens form kan även göras med hjälp av satellitdata. Satellitmätningar av havsytans höjd kan ge information om större undervattensformationer genom deras påverkan på jordens gravitationsfält. Metoden ger dock vanligen lägre detaljrikedom än direkt mätning med ekolod.
Limnisk batymetri
Limnisk batymetri beskriver djupförhållanden och bottentopografi i sjöar och andra inlandsvatten. Den används för att kartlägga sjöbassängers form, djup och bottenstruktur. Resultatet sammanställs ofta i sjödjupskartor där djupet redovisas med färgskalor och isobater.
Sjöars bottnar kan ha mycket varierande former. Vissa sjöar har relativt jämna och grunda bottnar, medan andra har djupa bassänger, branta sluttningar, trösklar och flera separata djuphålor. Bottentopografin påverkas bland annat av hur sjöbassängen bildats, av inlandsisars erosion och avlagringar, av sedimenttransport samt av senare förändringar i vattennivå och strandlinje.
Sjöbassängers former
Sjöbassänger kan ha olika ursprung och utformning. I områden som varit täckta av inlandsis har många sjöar bildats genom glacial erosion, där isen gröpt ur berggrunden eller fördjupat redan existerande sänkor. Andra sjöar ligger i sprickdalar, förkastningsområden eller vulkaniska kratrar. Även avsnörda havsvikar och naturliga fördämningar kan ge upphov till sjöbassänger.
En sjöbotten kan bestå av en eller flera djuphålor, åtskilda av grundare partier eller undervattenströsklar. Djupförhållandena påverkar sjöns vattenvolym, bottenareal och hur vattenmassan cirkulerar. Sjöns medeldjup och största djup är därför viktiga mått vid beskrivning av dess fysiska egenskaper.
Mätning av sjödjup
Sjöars djup har historiskt mätts med handlod, där en tyngd fäst vid en lina sänks ned till bottnen. Mätningar har utförts från båtar eller från is och registrerats vid olika positioner i sjön. Genom att sammanställa mätpunkterna och dra linjer mellan punkter med samma djup har man kunnat skapa sjödjupskartor.
Numera används främst ekolod kopplade till positionsbestämning med GPS. En ljudpuls skickas mot bottnen och ekots återkomsttid används för att beräkna djupet. Flerstråligt ekolod kan mäta flera punkter samtidigt och ge en mer detaljerad bild av sjöbottnens form. Metoderna används även för att kartlägga bottnar i floder och andra inlandsvatten.
Sjödjupskartor och användningsområden
En sjödjupskarta visar hur djupet varierar över en sjö. Kartan kan innehålla isobater, djupangivelser, sjöns strandlinje och markeringar av dess djupaste områden. Utifrån batymetriska data kan man även beräkna sjöns medeldjup, största djup, vattenvolym och bottenareal.
Kunskap om sjöars djupförhållanden används bland annat inom limnologi, fiske, naturvård, vattenförvaltning och planering av båttrafik. Djupet påverkar bland annat sjöns vattenvolym, temperaturförhållanden, omblandning och ljusförhållanden. Bottentopografin har också betydelse för var sediment samlas och var olika bottenmiljöer förekommer.
I Sverige förvaltar Sveriges meteorologiska och hydrologiska institut (SMHI) ett omfattande arkiv med sjödjupskartor. Samlingen omfattar omkring 10 000 kartor av varierande ålder och detaljrikedom. För statliga vatten och sjöar av betydelse för sjöfarten ansvarar Sjöfartsverket för sjöinformationen.
Användningsområden
Batymetriska data används inom flera vetenskapliga och praktiska områden. Inom sjöfarten är djupkartor viktiga för navigering och säker passage. Inom geologi används batymetri för att undersöka undervattenslandskap, sedimenttransport och geologiska processer. Inom marinekologi och limnologi används informationen för att beskriva och analysera livsmiljöer på havs- och sjöbottnar.
Batymetriska data kan även användas vid planering av undervattenskablar och rörledningar, vid byggnation av hamnar och andra anläggningar samt vid modellering av vattenströmmar och sedimenttransport. Kartläggningen ger därmed ett viktigt underlag för forskning, samhällsplanering och förvaltning av vattenmiljöer.
Se även
Referenser
- ↑ Batymetri i Nationalencyklopedins nätupplaga. Läst 30 juli 2013.
- ↑ ”Frequently asked questions – What is bathymetry?”. GEBCO. https://www.gebco.net/about-us/faq.
- ↑ ”Ocean floor features”. National Oceanic and Atmospheric Administration. https://www.noaa.gov/education/resource-collections/ocean-coasts/ocean-floor-features.
- ↑ World Register of Marine Species (WoRMS): Definitions – Zonation.
- ↑ NOAA: Oceanic Biological and Light Zone Terminology.
- ↑ ”Scientific and technical guidelines”. Förenta nationerna. https://www.un.org/depts/los/clcs_new/documents/Guidelines/CLCS_11.htm.
- 1 2 3 4 5 ”Ocean floor features”. National Oceanic and Atmospheric Administration. https://www.noaa.gov/education/resource-collections/ocean-coasts/ocean-floor-features.
- ↑ ”Standard Ocean Mapping Protocol”. NOAA Integrated Ocean and Coastal Mapping. https://www.iocm.noaa.gov/standards/standard-ocean-mapping-protocol.html.
- ↑ ”Frequently asked questions”. GEBCO. https://www.gebco.net/about-us/faq.
- ↑ ”Sjöar – Sjödjup”. SMHI. https://www.smhi.se/kunskapsbanken/hydrologi/sveriges-sjoar/sjodjup.
- ↑ ”Hydrographic surveys of rivers and lakes using a multibeam echosounder mapping system”. United States Geological Survey. 2018. https://pubs.usgs.gov/publication/fs20183021.
- ↑ ”Sjöar – Sjödjup”. SMHI. https://www.smhi.se/kunskapsbanken/hydrologi/sveriges-sjoar/sjodjup.
- ↑ ”Frequently asked questions”. GEBCO. https://www.gebco.net/about-us/faq.
- ↑ ”Standard Ocean Mapping Protocol”. NOAA. https://www.iocm.noaa.gov/standards/standard-ocean-mapping-protocol.html.