Згідно з новим дослідженням, бульбашки метану, які видавлюються з осаду і піднімаються з морського дна біля узбережжя Вашингтона, дають важливі підказки щодо того, що станеться під час великого офшорного землетрусу.
Перший масштабний аналіз цих викидів газу виявляє більш ніж пухирчасті пухирі 1,700, в основному скупчені в діапазоні північ-південь приблизно на відстані 30 миль (50 кілометрів) від узбережжя.
Аналіз основної геології дозволяє припустити, чому бульбашки виникають там: Газ і рідина піднімаються через розломи, породжені рухом геологічних плит, які створюють великі морські землетруси на Тихоокеанському північному заході.
"Ми знайшли перші отвори з метаном на полі Вашингтона в 2009, і нам здалося, що нам пощастило знайти їх, але з тих пір їх кількість просто зросла експоненціально", - каже Пол Джонсон, професор океанографії Університету Вашингтона та керівник автор дослідження в Журнал геофізичних досліджень: Тверда Земля.
"Ці отвори трохи ефемерні", - каже Джонсон. "Іноді вони відключаються від припливів, і вони можуть трохи переміщатися по морському дну. Але вони, як правило, трапляються в скупченнях в радіусі близько трьох футбольних полів. Іноді ви поїдете туди, і побачите один активний вентиляційний отвір, і ви повернетесь до того самого місця, і його вже немає. Вони не надійні, як гейзери в Єллоустоун.
Сонячне зображення бульбашок, що піднімаються з морського дна біля узбережжя Вашингтона. Це з огляду 2014 у глибших водах: Основа стовпчика - 1 / 3 милі (515 метрів) глибиною, а верхня частина шлейфу - на 1 / 10 милі (180 метрів) глибині. (Кредит: Брендан Філіп / У. Вашингтон)
Відкриті глибини океану
Дослідники проаналізували дані з декількох дослідницьких круїзів за останнє десятиліття, які використовують сучасну сонарну технологію для картографування морського дна, а також створюють сонарні зображення бульбашок газу у водоймі. Нові результати показують, що більше, ніж метанові міхурові пухирі 1,778, що викидаються з вод штату Вашингтон, згруповані в кластери 491.
"Якби вам вдалося прогулятися на морському дні від острова Ванкувер до річки Колумбія, ви ніколи не побачили б пухирчастого шлейфу", - каже Джонсон.
Червоні зірки показують розташування метанових пухирців біля узбережжя Вашингтона. Світло-сірий - це неглибокий континентальний шельф, глибиною менше 160 метрів (175 ярдів). Синій колір - це глибша межа і абіссальна рівнина, глибша за 2.8 кілометрів. (Кредит: Пол Джонсон / США. Вашингтон)
Осади біля узбережжя Вашингтона утворюються, коли океанічна плита Хуан де Фука занурюється під континентальну плиту Північної Америки, відбиваючи матеріал від океанічної кори. Потім ці осади нагріваються, деформуються та стискаються проти жорсткої північноамериканської плити. При стисненні витікає як рідина, так і газ метану, який виводиться як міхурові потоки з морського дна.
Бульбашкові колони розташовуються найчастіше на межі між плоским континентальним шельфом і круто похилим відрізком, де морське дно опускається до абісальних глибин відкритого океану. Ця різка зміна схилу також є тектонічною межею між океанічною та континентальною плитами.
"Хоча на узбіччі є кілька метанових потоків з усіх глибин, переважна більшість спостережуваних метанових ділянок шлейфу розташовані на морській стороні континентального шельфу, приблизно на глибині води близько 160", - говорить Джонсон.
Узбережжя Вашингтона є геологічно складним. Бульбашки з'являються з регіону біля узбережжя, де океанська плита Хуана де Фука занурюється під континентальну плиту Північної Америки. (Кредит: Пол Джонсон / США. Вашингтон)
Добре підходить для риби
A Попереднє дослідження припустив, що потепління морської води може вивільнити замерзлий метан у цьому регіоні, але подальший аналіз показав, що метанові бульбашки біля Тихоокеанського північно-західного узбережжя виникають із сайтів, які існують сотні років, а не через глобальне потепління, говорить Джонсон.
Натомість ці викиди газу є природною особливістю довгоживу, і їх поширеність сприяє тому, щоб континентальний шельф був таким продуктивним риболовним майданчиком. Метан з-під морського дна забезпечує їжу для бактерій, які потім виробляють велику кількість бактеріальної плівки. Потім цей біологічний матеріал живить цілий екологічний ланцюг життя, який збільшує популяції риб у цих водах.
"Якщо ви подивитесь в Інтернеті, де супутникові транспондери показують, де знаходиться риболовецький флот, ви можете побачити скупчення рибальських човнів навколо цих точок з метановим шлейфом", - каже Джонсон.
Щоб зрозуміти, чому тут виникають бульбашки метану, дослідники використовували архівні геологічні дослідження, які проводили нафтогазові компанії в 1970 та 1980. Опитування, які тепер є загальнодоступними, показують зони розломів у осаді, де газ і рідина мігрують вгору, поки не виходять з морського дна.
"Сейсмічні дослідження над районами з викидом метану показують, що край континентального шельфу просувається на захід під час великого мегаструкту або землетрусу магнітудою 9", - говорить Джонсон. "Несправності на цій тектонічній межі забезпечують проникнулі шляхи виходу газу метану та теплої рідини з глибоких опадів".
Матеріали по темі
Розташування цих розломів потенційно може дати нове розуміння небезпеки землетрусу в зоні субкадації Каскадія, яка останнім часом розривалася більше, ніж 300 років тому.
Якщо рух морського дна під час землетрусу в зоні субдукції відбувається ближче до берега, а основний компонент цього руху відбувається в межах дрібної води, це призведе до меншого цунамі, ніж якби рух морського дна був повністю у глибокій воді.
"Якщо наша гіпотеза виявиться істинною, то це має серйозні наслідки для того, як працює ця зона субдукції", - говорить Джонсон.
Додаткові співавтори - з університету Вашингтона та штату Орегон. Національний науковий фонд фінансував роботу.
джерело: Університет Вашингтона
