Механиката на плътността и бариерният праг на Босфора
Концепцията за течаща река на дъното на воден басейн звучи абсурдно само за онези, които възприемат океанографията през повърхностни снимки. Земната гравитация и физическата химия не се интересуват от поетични метафори. Сблъсъкът между Средиземно море и Черно море през тесния пролив на Босфора създава хидродинамичен двигател, чийто механизъм се опира върху проста, но неизбежна физика. Солеността на Средиземно море, поддържана от високото изпарение и специфичния воден баланс, генерира водна маса с плътност, значително по-висока от тази на черноморската вода, разреждана от реки като Дунав, Днепър и Днестър. Когато тази тежка, силно солена вода прелее през прага на Босфора, тя не се разтваря моментално в общия басейн. Тласкана от собствената си маса, тя потъва директно към морското дъно и започва да гравитира по подводния континент като гравитационен поток с голяма плътност.
През август 2010 г. екип от Университета в Лийдс, ръководен от изследователи като Джеф Пийкъл, използва автономни подводни апарати (AUV), за да сканира морското дъно северно от Босфора. Данните от сонарите с висока резолюция и профилографите на седиментите заковават структура, която в земната геология наричаме речно корито. Потокът прорязва шелфа на дълбочина около 200 метра, образувайки морфологичен канал с ширини, достигащи стотици метри, и стръмни брегове. Тази река пренася солена вода по шелфа в продължение на около 60 километра, преди да се размие и изгуби в абисалните равнини. Хидродинамичните измервания регистрират скорости на движение около 7.5 километра в час и дебит от хиляди кубически метра в секунда. За сравнение, този воден обем превъзхожда повечето големи европейски реки на сушата, превръщайки го в един от най-активните плътностни канали, проучвани с модерна апаратура.
Релефът на този подводен канал е формиран от същите ерозионни и седиментни процеси, които изграждат речните долини на сушата. Сонарните изображения показват джакузита, подводни бързеи и дори водопадни прагове, където тежката вода пада стъпаловидно по континенталния склон. Интересно противоречие в данните, което все още предизвиква дискусии сред хидролозите, е посоката на водовъртежите в самия поток. Поради ограничението на канала, геометрията на дъното и специфичното триене между двата водни слоя с различна плътност, спираловидните токове показват ротация, която на места противоречи на стандартния ефект на Кориолис за Северното полукълбо. Това показва, че локалният плътностен градиент и ерозията на дъното могат временно да надделеят над глобалните въртеливи сили на планетата.
Подобни явления хвърлят светлина върху геоложката история на региона. Проби от дънните утайки, взети от научни кораби като германския "Meteor" или руския "Академик Вавилов" през последните десетилетия, показват, че този канал не е ново явление. Той е действал с прекъсвания в продължение на хилядолетия, оформяйки подводната топография на Черно море още от времето, когато постглациалното покачване на световния океан е пробило Босфорския сухоземен мост. В по-стари изследвания върху палеоклимата на Черно море може да се проследи как това преливане е променило радикално цялата биологична и химическа структура на басейна.
