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The influence of bottom currents on the Zambezi Valley morphology (Mozambique Channel, SW Indian Ocean): In situ current observations and hydrodynamic modelling

Authors :
Lucie Pastor
Elda Miramontes
Gwenael Jouet
Ricardo Silva Jacinto
Jacques Giraudeau
Ruth Fierens
Pierrick Penven
Laurence Droz
Stephan J. Jorry
Samuel Toucanne
Arnaud Gaillot
François Raisson
Laboratoire Géosciences Océan (LGO)
Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer - Brest (IFREMER Centre de Bretagne)
Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer (IFREMER)-Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer (IFREMER)-Université de Bretagne Sud (UBS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Laboratoire d'Océanographie Physique et Spatiale (LOPS)
Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer (IFREMER)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Unité de recherche Géosciences Marines (Ifremer) (GM)
Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer (IFREMER)
Laboratoire Environnement Profond (LEP)
Environnements et Paléoenvironnements OCéaniques (EPOC)
Observatoire aquitain des sciences de l'univers (OASU)
Université Sciences et Technologies - Bordeaux 1-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Sciences et Technologies - Bordeaux 1-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École pratique des hautes études (EPHE)
Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
TOTAL FINA ELF
Université de Bretagne Sud (UBS)-Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer (IFREMER)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer (IFREMER)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Géosciences Marines (GM)
Etudes des Ecosystèmes Profonds (EEP)
Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer (IFREMER)-Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer (IFREMER)
Université Sciences et Technologies - Bordeaux 1 (UB)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Sciences et Technologies - Bordeaux 1 (UB)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École Pratique des Hautes Études (EPHE)
Laboratoire de physique des océans (LPO)
Institut Universitaire Européen de la Mer (IUEM)
Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Domaines Océaniques (LDO)
Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Brest (UBO)-Observatoire des Sciences de l'Univers-Institut d'écologie et environnement-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Laboratoire Environnements Sédimentaires - Géosciences Marines (GM/LES)
Simulation et Traitement de l'information pour l'Exploitation des systèmes de Production (EDF R&D STEP)
EDF R&D (EDF R&D)
EDF (EDF)-EDF (EDF)
UMR 5805 Environnements et Paléoenvironnements Océaniques et Continentaux (EPOC)
Centre scientifique et Technique Jean Feger (CSTJF)
Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut d'écologie et environnement-Observatoire des Sciences de l'Univers-Université de Brest (UBO)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)
Source :
Marine Geology, Marine Geology, Elsevier, 2019, 410, pp.42-55. ⟨10.1016/j.margeo.2019.01.002⟩, Marine Geology, 2019, 410, pp.42-55. ⟨10.1016/j.margeo.2019.01.002⟩, Marine Geology (0025-3227) (Elsevier BV), 2019-04, Vol. 410, P. 42-55
Publication Year :
2019
Publisher :
HAL CCSD, 2019.

Abstract

International audience; Mixed turbidite-contourite systems can be found in oceans where bottom currents and turbidity currents interact. The Zambezi turbidite system, located in the Mozambique Channel (SW Indian Ocean), is one of the largest sedimentary systems in the world in length and area of the related catchments. The oceanic circulation in the Mozambique Channel is intense and complex, dominated by eddies flowing southwards and deep currents flowing northwards along the Mozambican margin. Current measurements obtained from moorings at 3400–4050 m water depth in the Zambezi and Tsiribihina valleys show periods of intense currents at the seafloor with peaks of 40–50 cm s−1 that last up to one month and are not related to turbidity currents. These strong bottom-current events are correlated with a change in current direction and an increase in temperature. The periods of current intensification may be related to eddies, since they present similar frequencies (around 7 per year). Moreover, modelling results show that during periods of intense deep circulation an anticyclonic eddy is present between the Mozambican slope and the centre of the Mozambique Channel, which may block the northward transport of the deep water mass and thus enhance the southward transport along the western slope of Madagascar. According to our hydrodynamic modelling of the circulation near the seafloor, intense currents are often present along the Zambezi Valley, especially along the valley flanks. Multi-channel seismic reflection data show that the Zambezi turbidite system does not show the typical characteristics of turbidite systems, being dominated by erosional processes, which mainly affect the valley flanks. Levees associated with the valley are absent in the main axis of the system. The effect of bottom currents on sedimentation in the basin is evidenced by the low sedimentation rates that witness winnowing in the basin, the presence of contouritic sand in the Zambezi Valley flanks and the abundance of current-related bedforms observed in multibeam bathymetry and seismic data. The intense oceanic processes observed in the Mozambique Channel may transport a large part of the fine sediment out of the basin and erode the seafloor even at great depths. Therefore, the Zambezi turbidite system could at present be considered as a mixed turbidite-contourite system, with important implications for source-to-sink studies.

Details

Language :
English
ISSN :
00253227
Database :
OpenAIRE
Journal :
Marine Geology, Marine Geology, Elsevier, 2019, 410, pp.42-55. ⟨10.1016/j.margeo.2019.01.002⟩, Marine Geology, 2019, 410, pp.42-55. ⟨10.1016/j.margeo.2019.01.002⟩, Marine Geology (0025-3227) (Elsevier BV), 2019-04, Vol. 410, P. 42-55
Accession number :
edsair.doi.dedup.....bcde2e451ceee17328a7d928f442941c
Full Text :
https://doi.org/10.1016/j.margeo.2019.01.002⟩