意大利卡拉布里亚大陆边缘海底滑坡数据库：中地中海地质灾害评估的关键基石

《Scientific Data》：A Submarine Landslides Database of Calabrian Continental Margins (Central Mediterranean Sea)

本刊推荐：为揭示海底滑坡分布规律与控制因素，研究人员基于高分辨率测深数据，对卡拉布里亚伊奥尼亚海与第勒尼安海大陆边缘开展了系统性测绘研究。通过标准化流程识别1,945个滑坡体并测量40项形态参数，建立了首个意大利海域海底滑坡综合数据库。该数据集为滑坡灾害风险评估、海啸数值模拟及海底稳定性研究提供了关键数据支撑。

　　

在深邃的海底世界，看似平静的海床实则暗流涌动。海底滑坡作为一种广泛存在的自然现象，犹如海洋版的"山体滑坡"，从浅海到万米深渊均有发生。这些海底地质活动不仅塑造着大陆边缘的形态，更对海底电缆、油气管道等关键基础设施构成严重威胁，甚至可能引发灾难性海啸。位于地中海中心的卡拉布里亚大陆边缘，因其处于非洲与欧亚板块交汇处的复杂构造带，成为研究海底滑坡的天然实验室。该区域狭窄的大陆架、陡峭的水下斜坡（坡度常超过30°）以及活跃的断层系统，共同创造了极易发生滑坡的高风险环境。然而，尽管该区域海底电缆遍布，过去五十年仅记录到一次电缆断裂事件——1977年Gioia Tauro峡谷海底滑坡引发的浊流导致600米深处电缆损坏，这凸显了系统评估海底滑坡风险的紧迫性。

传统上，海底滑坡研究多局限于单个事件或小范围区域，缺乏大规模、标准化的综合分析。意大利MaGIC项目虽实现了海底测绘的突破，但其重点在于地质灾害特征识别，未能提供详细的形态计量学分析。面对这一空白，由Marco Bianchini领衔的研究团队开展了开创性工作，对卡拉布里亚大陆边缘约12,000平方公里海域进行了全面调查，相关成果发表于《Scientific Data》期刊。

研究团队采用三阶段技术路线：首先整合来自OGS、CNR等机构的高分辨率测深数据，根据水深差异采用5米（0-200米）、10米（200-500米）和20米（>500米）三种网格精度；随后通过Global Mapper软件进行人工解译，定义滑坡冠部、源区和堆积区三类矢量图层；最后系统测量40项形态参数，其中6项为操作参数，34项为形态计量参数。特别值得关注的是，团队创新性地采用多层级B样条算法、闭合间隙算法和人工重建三种方法计算滑坡体积，通过比较预滑坡重建表面与实际地形的差异，实现了滑坡体积的精确估算。

测绘成果揭示滑坡分布规律

研究共识别1,945个海底滑坡，其中伊奥尼亚海大陆边缘1,301个，第勒尼安海大陆边缘644个。图1直观展示了滑坡体在研究区的空间分布，红色多边形清晰勾勒出各滑坡边界。值得注意的是，仅18个滑坡（<1%）能清晰识别堆积区，这反映了大多数海底滑坡物质会转化为重力流而无法在原地保存的特点。

形态参数体系建立标准化框架

图2详细说明了测量的滑坡参数体系，包括冠部最大深度(Max_Depth)、最小深度(Min_Depth)、长度(Scar_Length)等参数，源区面积(Area)、体积(Volume)、坡度(Max_Slope)等指标，以及堆积区的形态特征。这种系统化的参数体系为不同区域滑坡的对比研究奠定了基础。

技术创新保障数据可靠性

体积计算是本研究的技术难点。如图3所示，团队通过比较滑坡后形态与重建的预滑坡表面来计算体积，采用多方法验证确保结果稳健性。不确定性分析表明，约80%的案例相对不确定度低于30%，验证了计算方法的可靠性。同时，团队制定了严格的测绘标准，针对不同分辨率DEM设定固定观察比例尺（1:5,000对应5米DEM，1:10,000对应10米DEM，1:20,000对应20米DEM），并统一采用25倍垂直 exaggeration 和 zenithal 光照渲染，最大限度减少了解译主观性。

本研究建立的数据库是意大利海域首个海底滑坡综合数据库，其科学意义体现在三个层面：首先，为海底滑坡敏感性分析提供了基础数据支撑，填补了该区域系统研究的空白；其次，详细的形态参数特别是体积数据，为海啸数值模拟提供了关键输入参数，有助于更准确评估沿岸社区面临的海啸风险；最后，数据库设计遵循FAIR原则，通过Zenodo存储库和GeoscienceIR研究基础设施开放共享，为国际科学共同体提供了可扩展的数据模型。

尽管存在测深数据精度、解译一致性等技术挑战，本研究通过标准化流程和不确定性分析确保了数据的科学价值。未来，这一数据库可扩展至意大利其他海域，最终形成国家尺度的海底滑坡地理数据库，为海洋空间规划、地质灾害预警和海底工程建设提供决策支持。随着人类海洋开发活动的深入，此类基础性研究的重要性将日益凸显，为可持续利用海洋资源奠定科学基础。