Uuden tutkimuksen mukaan metaanikuplat, jotka puristuvat sedimentistä ja nousevat merenpohjasta Washingtonin rannikon edustalta, antavat uuden tutkimuksen mukaan tärkeitä johtolankoja siihen, mitä tapahtuu suuren offshore-maanjäristyksen aikana.
Ensimmäisessä laaja-alaisessa analyysissä näistä kaasupäästöistä löydetään enemmän kuin 1,700-kuplaputkia, jotka on ensisijaisesti ryhmitelty pohjois-etelä-kaistaan noin 30 mailin (50 kilometrin) päässä rannikosta.
Taustalla olevan geologian analyysi viittaa siihen, miksi kuplia syntyy sinne: Kaasu ja neste nousevat viasta, joka johtuu geologisten levyjen liikkeestä, jotka aiheuttavat suuria offshore-maanjäristyksiä Tyynenmeren luoteisosassa.
"Löysimme ensimmäiset metaaniaukot Washingtonin marginaalista 2009: stä, ja luulimme, että löysimme niitä onnekkaasti, mutta siitä lähtien määrä on juuri kasvanut eksponentiaalisesti", sanoo Washingtonin yliopiston meritieteen professori Paul Johnson ja johtaa tutkimuksen kirjoittaja Geofysikaalisen tutkimuksen lehti: Solid Earth.
"Nämä tuuletusaukot ovat vähän lyhytaikaisia", Johnson sanoo. ”Joskus ne sammuvat ja ovat päällä vuoroveden kanssa ja voivat liikkua vähän merenpohjassa. Mutta ne esiintyvät yleensä klustereissa noin kolmen jalkapallokentän säteellä. Joskus menet ulos, näet yhden aktiivisen tuuletusaukon ja palaat takaisin samaan sijaintiin ja se on poissa. Ne eivät ole luotettavia, kuten Yellowstonen geyserit. ”
Kaikukuva kuploista, jotka nousevat merenpohjalta Washingtonin rannikon edustalta. Tämä on peräisin syvemmässä vedessä tehdystä 2014-tutkimuksesta: Pylvään pohja on mailin (1 metriä) syvyyden 3 / 515 ja putken yläosa on mailin (1 metriä) syvyyden 10 / 180. (Luotto: Brendan Philip / U. Washington)
Avoimet valtameren syvyydet
Tutkijat analysoivat tietoja useista tutkimusristeilyistä viime vuosikymmenen aikana, joissa käytetään nykyaikaista luotaustekniikkaa merenpohjan kartoittamiseen ja luodaan myös kaikukuvia kaasukuplista päällä olevassa vedessä. Uudet tulokset osoittavat, että yli 1,778-metaanikuplupalkeja, jotka lähtevät Washingtonin osavaltion vesiltä, on ryhmitelty 491-klustereihin.
"Jos pystyisit kävelemään merenpohjassa Vancouverin saarelta Columbia-joelle, et koskaan olisi poissa näkymästä kuplatihasta", Johnson sanoo.
Punaiset tähdet osoittavat metaanikuplapaikkojen romahtavan Washingtonin rannikolta. Vaaleanharmaa on matala mannerjalusta, alle 160 metriä (175 telakat) syvä. Sininen on syvempi marginaali ja abyssaalinen tasangolla, syvempi kuin 2.8 kilometriä. (Luotto: Paul Johnson / U. Washington)
Washingtonin rannikon edustalla olevat sedimentit muodostuvat, kun Juan de Fucan valtamerilaatta kaatuu pohjoisamerikkalaisen mannerlaatan alle ja kaavintaa materiaalin valtameren kuoresta. Sitten nämä sedimentit kuumenevat, muotoutuvat ja puristuvat jäykkää Pohjois-Amerikan levyä vastaan. Puristus pakottaa pois sekä neste- että metaanikaasun, joka syntyy kuplavirroina merenpohjasta.
Kuplapylväät sijaitsevat useimmiten tasaisen mannerjalustan ja jyrkästi kaltevan osuuden välisellä radalla, jossa merenpohja putoaa avoimen valtameren syvyyksiin. Tämä äkillinen kaltevuuden muutos on myös tektoninen raja valtameren ja mantereen välillä.
"Vaikka marginaalissa on joitain metaanihöyriä kaikista syvyyksistä, suurin osa äskettäin havaituista metaaniplumikohdista sijaitsee mannerjalustan merenpuolella, noin 160 metriä veden syvyydessä", Johnson sanoo.
Washingtonin rannikko on geologisesti monimutkainen. Kuplat syntyvät rannikon ulkopuolella sijaitsevalta alueelta, jolla Juan de Fucan valtamerilaatta kaatuu Pohjois-Amerikan mannerlaakson alle. (Luotto: Paul Johnson / U. Washington)
Hyvä kalalle
A edellisen tutkimuksen ehdotti, että meriveden lämpeneminen saattaisi vapauttaa jäädytettyä metaania tällä alueella, mutta lisäanalyysi osoitti, että Tyynenmeren luoteisrannikon lähellä sijaitsevat metaanikuplat syntyvät satojen vuosien ajan olleista paikoista, ei ilmaston lämpenemisen takia, Johnson sanoo.
Sen sijaan nämä kaasupäästöt ovat pitkäikäisiä luonnollisia piirteitä, ja niiden esiintyvyys lisää osaltaan sitä, että mannerjalustan alue on tällainen tuottava kalastusalue. Merenpohjan alapuolella oleva metaani tarjoaa ruokaa bakteereille, jotka tuottavat sitten suuria määriä bakteerikalvoa. Tämä biologinen materiaali syöttää sitten koko ekologisen elämänketjun, joka parantaa näiden vesien kalakantoja.
"Jos katselet verkossa satelliittitransponderien osoittamaa kalastuslaivaston sijaintipaikkaa, voit nähdä kalastusalusten klustereita näiden metaanihajakuormituspisteiden ympärillä", Johnson sanoo.
Ymmärtääksesi miksi metaanikuplia esiintyy täällä, tutkijat käyttivät arkistogeologisia tutkimuksia, jotka öljy- ja kaasualan yritykset suorittivat 1970- ja 1980-yksiköissä. Tutkimukset, jotka ovat nyt julkisesti saatavilla, osoittavat sedimentin vikavyöhykkeet, joissa kaasu ja neste kulkeutuvat ylöspäin, kunnes ne nousevat merenpohjasta.
"Seismiset tutkimukset metaanipäästöjä aiheuttavilla alueilla osoittavat, että mannerjalustan reuna työntyy länteen suuren metrovoiman tai voimakkuuden 9 maanjäristyksen aikana", Johnson sanoo. "Tämän tektonisen rajan viat tarjoavat metaanikaasun ja lämpimän nesteen läpäisevät reitit poistuakseen syvästä sedimenteistä."
Näiden vikojen sijainti saattaa tarjota uuden käsityksen Cascadian subduktiovyöhykkeen maanjäristysvaarasta, joka viimeksi repesi enemmän kuin 300 vuotta sitten.
Jos merenpohjan liike subduktio- vyöhykkeen maanjäristyksen aikana tapahtuu lähempänä rantaa ja tämän liikkeen pääosa tapahtuu matalassa vedessä, se aiheuttaisi pienemmän tsunamin kuin jos merenpohjan liike olisi kokonaan syvässä vedessä.
"Jos hypoteesimme osoittautuu totta, silloin sillä on huomattavia vaikutuksia tämän subduktiovyöhykkeen toimintaan", Johnson sanoo.
Muita kirjoittajia ovat Washingtonin yliopistosta ja Oregonin osavaltion yliopistosta. Kansallinen tiedesäätiö rahoitti työtä.
Lähde: Washingtonin yliopisto
