Они никак не заменяют реляционные СУБД.
Во многих случаях заменяют.
Не в таких многих, чтобы я заметил. Я именно в этой области себе на жизнь зарабатываю, и пока не вижу никаких причин изучать все это. Скорее просто нашлась ниша, где SQL и ACID не нужны. Лет 10 назад была мода на форумах и хабре обсуждать вопросы "а давайте вместо этого вашего PostgreSQL/MySQL возьмем MongoDB - все то же самое, но SQL учить не надо". Как-то на нет сошла мода, насколько я могу судить.