Gelembung metana yang meresap dari sedimen dan naik dari dasar laut di luar pantai Washington memberi petunjuk penting kepada apa yang akan terjadi semasa gempa bumi luar pesisir utama, menurut satu kajian baru.
Analisa besar-besaran pertama mengenai pelepasan gas ini lebih banyak daripada bulu gelembung 1,700, terutamanya berkumpul di jalur utara-selatan sekitar 30 mil (50 kilometer) dari pantai.
Analisis geologi mendasar mencadangkan mengapa gelembung muncul di sana: Gas dan cecair naik melalui kerosakan yang dihasilkan oleh pergerakan plat geologi yang menghasilkan gempa bumi luar pesisir utama di Barat Laut Pasifik.
"Kami menjumpai lubang metana pertama di margin Washington di 2009, dan kami fikir kami bertuah untuk mencari mereka, tetapi sejak itu, jumlah itu baru berkembang pesat," kata Paul Johnson, profesor oseanografi di Universiti Washington dan memimpin pengarang kajian di Jurnal Penyelidikan Geofizik: Bumi Pepejal.
"Lubang-lubang ini sedikit lama," kata Johnson. "Kadang-kadang mereka mematikan dan naik dengan pasang surut, dan mereka boleh bergerak sedikit di dasar laut. Tetapi mereka cenderung berlaku dalam kelompok dalam radius kira-kira tiga padang bola sepak. Kadang-kadang anda akan pergi ke sana dan anda akan melihat satu lubang aktif dan anda akan kembali ke lokasi yang sama dan ia hilang. Mereka tidak boleh dipercayai, seperti geysers di Yellowstone. "
Imej Sonar gelembung naik dari dasar laut di pantai Washington. Ini adalah dari kaji selidik 2014 di dalam air yang lebih dalam: Pangkalan lajur adalah 1 / 3 satu batu (515 meter) yang mendalam dan bahagian atas plume berada di kedalaman 1 / 10 satu meter (180 meter). (Kredit: Brendan Philip / U. Washington)
Terbuka kedalaman lautan
Para penyelidik menganalisis data dari pelbagai pelayaran penyelidikan sepanjang dekad yang lalu yang menggunakan teknologi sonar moden untuk memetakan lapisan dasar laut dan juga membuat imej sonar gelembung gas dalam air terlampau. Hasil baru menunjukkan lebih daripada XUNUMX gelembung bilah metana yang mengeluarkan dari perairan di Washington State, dikelompokkan ke dalam kelompok 1,778.
"Sekiranya anda dapat berjalan di dasar laut dari Pulau Vancouver ke Sungai Columbia, anda tidak akan dapat melihat kesan gelembung," kata Johnson.
Bintang merah menunjukkan lokasi bom metana di luar pantai Washington. Kelabu muda adalah rak kontinental cetek, kurang daripada 160 meter (meter 175) dalam. Biru adalah margin dan abyssal yang lebih mendalam, lebih jauh dari kilometer 2.8. (Kredit: Paul Johnson / U. Washington)
Sedimen di luar kawasan pantai Washington apabila plat ocean Juan de Fuca menjunam di bawah plat benua Amerika Utara, mengikis bahan dari kerak lautan. Sedimen ini kemudian memanaskan, mengubah, dan memampatkan terhadap plat Amerika Utara yang tegar. Mampatan memaksa kedua-dua bendalir dan gas metana, yang muncul sebagai aliran gelembung dari dasar laut.
Lajur gelembung terletak paling kerap di sempadan antara rak kontinental rata dan seksyen curam yang miring di mana dasar laut jatuh ke kedalaman laut yang terbuka. Perubahan mendadak di cerun juga merupakan sempadan tektonik antara plat lautan dan benua.
"Walaupun terdapat beberapa biji metana dari semua kedalaman di margin, sebahagian besar tapak metana yang baru diperhatikan terletak di tepi laut di pinggir benua, pada kedalaman air kira-kira 160," kata Johnson.
Pantai Washington geologi kompleks. Gelembung-gelembung muncul dari kawasan di luar pantai di mana plat lautan Juan de Fuca menjunam di bawah plat benua Amerika Utara. (Kredit: Paul Johnson / U. Washington)
Baik untuk ikan
A kajian terdahulu mencadangkan bahawa pemanasan air laut mungkin akan melepaskan metana beku di rantau ini, tetapi analisis lanjut menunjukkan gelembung metana di pantai barat laut Pasifik timbul dari tapak yang selama ini beratus-ratus tahun, dan bukan kerana pemanasan global, kata Johnson.
Sebaliknya, pelepasan gas ini merupakan ciri semulajadi yang lama, dan kelaziman mereka menyumbang kepada kawasan rak kontinental sebagai kawasan perikanan yang produktif. Metana dari bawah laut menyediakan makanan untuk bakteria yang kemudian menghasilkan sejumlah besar filem bakteria. Bahan biologi ini kemudian memakan seluruh kehidupan ekologi yang dapat meningkatkan populasi ikan di perairan tersebut.
"Jika anda melihat dalam talian di mana transponder satelit menunjukkan tempat armada penangkapan ikan, anda boleh melihat kelompok bot nelayan di sekitar hotspot bulu metana ini," kata Johnson.
Untuk memahami mengapa gelembung metana berlaku di sini, penyelidik menggunakan kaji selidik geologi arkib bahawa syarikat minyak dan gas yang dijalankan di 1970s dan 1980s. Survei, kini boleh diakses secara umum, menunjukkan zon kesalahan di sedimen di mana gas dan bendalir bermigrasi ke atas sehingga muncul dari dasar laut.
"Survei seismik ke atas kawasan dengan pelepasan metana menunjukkan bahawa kelebihan rak kontinental mendapat ke arah barat ketika megathrust besar, atau magnitud-9, gempa bumi," kata Johnson. "Kesalahan di sempadan tektonik ini memberikan jalur yang dapat ditapis untuk gas metana dan cecair panas untuk melepaskan diri dari jauh di dalam sedimen."
Lokasi kesalahan ini berpotensi memberikan pemahaman baru mengenai bahaya gempa bumi dari Zona Subduksi Cascadia, yang terakhir pecah lebih dari 300 tahun lalu.
Sekiranya pergerakan laut semasa gempa bumi subduksi berlaku lebih dekat ke pantai, dan komponen utama pergerakan ini berlaku di dalam air cetek, ia akan menjana tsunami yang lebih kecil daripada jika pergerakan seafloor sepenuhnya di dalam air.
"Jika hipotesis kita ternyata benar, maka itu mempunyai implikasi besar bagaimana zon subduksi ini berfungsi," kata Johnson.
Coauthors tambahan adalah dari University of Washington dan Oregon State University. Yayasan Sains Nasional membiayai kerja.
sumber: Universiti Washington
