Egy új tanulmány szerint az üledékből kinyúló és a tengerparti padlón Washington állam partján emelkedő metánbuborékok fontos nyomokat adnak arra, hogy mi fog történni egy jelentős tengeri földrengés során.
Ezeknek a gázkibocsátásoknak az első nagyszabású elemzése több, mint 1,700 buborék-csomót talál, elsősorban egy észak-déli sávba csoportosítva, amely a parttól 30 mérföld (50 kilométer) távolságra van.
A mögöttes geológia elemzése azt sugallja, hogy miért lépnek fel a buborékok ott: A gáz és a folyadék olyan hibákon keresztül emelkedik fel, amelyeket a geológiai táblák mozgása okozott, amelyek a tengeri észak-nyugati részén jelentős tengeri földrengéseket okoznak.
"Az első metán szellőzőnyílásokat a washingtoni szélén találtuk meg az 2009-ben, és azt gondoltuk, hogy szerencsések vagyunk megtalálni őket, de azóta a szám csak exponenciálisan növekedett" - mondja Paul Johnson, a Washingtoni Egyetem óceánföldrajzi professzora és vezetője a tanulmány szerzője Geofizikai kutatási folyóirat: Solid Earth.
"Ezek a szellőzőnyílások egy kicsit rövid távú" - mondja Johnson. „Néha az árapályok ki- és bekapcsolnak, és egy kicsit körül tudnak mozogni a tengerfenéken. De általában klaszterekben fordulnak elő, körülbelül három futballpálya körzetében. Időnként kimegy oda, és lát egy aktív szellőzőnyílást, visszamegy ugyanabba a helyre, és eltűnt. Nem megbízhatók, mint például a Yellowstone gejzírei. ”
Szonar kép a Washington partjainál a tengerfenékről emelkedő buborékokról. Ez egy mélyebb vízben végzett 2014 felmérésből származik: Az oszlop alapja egy mérföld (1 méter) mélységének 3 / 515, és a tollazat teteje egy mérföld (1 méter) mélységének 10 / 180. (Hitel: Brendan Philip / U. Washington)
Nyílt óceán mélysége
A kutatók az elmúlt évtized során több kutatási körutazásból származó adatokat elemezték, amelyek modern szonár-technológiát használnak a tengerfenék térképezéséhez, és szonárképként képezik a gázbuborékokat a felüljáró vízben. Az új eredmények azt mutatják, hogy több, mint 1,778 metánbuborék-kibocsátás jelentkezik a Washington állam partjainál található vizekből, 491-klaszterekbe csoportosítva.
"Ha tudna sétálni a tengerfenéken Vancouver-szigetől a Columbia folyóig, akkor soha nem maradhat ki a buborékcsík szemétől" - mondja Johnson.
A vörös csillagok a metánbuborék elhelyezkedését mutatják Washington partjainál. A világosszürke a sekély kontinentális talapzat, kevesebb, mint 160 méter (175 yard) mélyen. A kék a mélyebb margó és a mélység síksága, mélyebb, mint az 2.8 kilométer. (Hitel: Paul Johnson / U. Washington)
A Washington partjainál levő üledékek formálódnak, amikor a Juan de Fuca óceáni lemez leesik az észak-amerikai kontinentális tányér alá, lekaparva az anyagot az óceánkéregről. Ezek az üledékek ezután melegednek, deformálódnak és összenyomódnak a merev észak-amerikai lemezhez. A kompresszió kiszorítja mind a folyékony, mind a metán gázt, amely buborékfolyamként merül fel a tengerfenékről.
A buborékoszlopok leggyakrabban a sík kontinentális talapzat és a meredek lejtésű szakasz közötti határon helyezkednek el, ahol a tengerfenék a nyílt óceán mélységére esik. Ez a hirtelen lejtőváltozás szintén egy tektonikus határ az óceáni és a kontinentális tányérok között.
"Noha a szélső szélén minden mélységben vannak metángömbök, az újonnan megfigyelt metánszennyeződés túlnyomó többsége a kontinentális talapzat tengerpartján helyezkedik el, körülbelül 160 méteres vízmélységben" - mondja Johnson.
A washingtoni partvidék geológiailag összetett. A buborékok egy olyan partvidékről származnak, amely a tengerpart felett fekszik, ahol a Juan de Fuca óceánlemez az észak-amerikai kontinentális tányér alá merül. (Hitel: Paul Johnson / U. Washington)
Jó hal
A korábbi tanulmány javasolta, hogy a felmelegedő tengervíz szabadon engedhet fagyasztott metánt ebben a régióban, de a további elemzések kimutatták, hogy a Csendes-óceán északnyugati partjainál található metánbuborékok olyan helyszínektől származnak, amelyek évszázadok óta jelen vannak, nem pedig a globális felmelegedés miatt - mondja Johnson.
Ehelyett ezek a gázkibocsátások hosszú élettartamú természetes jellegzetességek, és gyakoriságuk hozzájárul ahhoz, hogy a kontinentális talapzat területe ilyen produktív halászati terület legyen. A tengerfenék alatt lévő metán táplálékot biztosít a baktériumok számára, amelyek nagy mennyiségű baktériumfilmet termelnek. Ez a biológiai anyag ezután táplálja a teljes ökológiai életláncot, amely fokozza a halpopulációkat ezekben a vizekben.
"Ha online nézi, ahol a műholdas transzponderek megmutatják, hogy hol van a halászflotta, láthatja a halászhajók klasztereit ezen metán-szennyezési pontok körül" - mondja Johnson.
Annak megértése érdekében, hogy miért fordulnak elő itt a metánbuborékok, a kutatók archív geológiai felméréseket végeztek, amelyeket az olaj- és gázipari vállalatok végeztek az 1970 és az 1980 sorozatban. A ma nyilvánosan hozzáférhető felmérések kimutatják az üledék hibás zónáit, ahol a gáz és a folyadék felfelé vándorol, amíg a tengerfenékből fel nem merülnek.
"A metánkibocsátással bíró területeken végzett szeizmikus felmérések azt mutatják, hogy a kontinentális talapzat széle nyugatra tolódik egy nagy meteorológiai erősség, vagy az 9 nagyságrendű földrengés során" - mondja Johnson. "Az ezen a tektonikus határon fellépő hibák biztosítják a metángáz és a meleg folyadék áteresztő képességét az üledék mélyén történő kiszökéshez."
Ezeknek a hibáknak a helyzete új ismeretekkel szolgálhat a Cascadia Subduction Zone földrengés veszélyéről, amely utoljára több mint 300 évvel ezelőtt szakadt meg.
Ha a tengerfenék mozgása egy szubdukciós zónában zajló földrengés közben a parthoz közelebb esik, és ennek a mozgásnak a fő alkotóeleme a sekélyebb vízben zajlik, akkor kisebb szökőár lenne, mintha a tengerfenék teljes mozgása mély vízben lenne.
"Ha a hipotézisünk igaznak bizonyul, akkor ennek jelentős hatása van e szubdukciós zóna működésére" - mondja Johnson.
További szerzők a Washingtoni Egyetemen és az Oregon Állami Egyetemen vannak. A munkát a Nemzeti Tudományos Alapítvány finanszírozta.
Forrás: Washington Egyetem
