تشير دراسة جديدة إلى أن فقاعات الميثان التي تخرج من الرواسب وتطفو من قاع البحر قبالة ساحل واشنطن ، توفر أدلة مهمة لما سيحدث خلال زلزال كبير في عرض البحر.
يجد أول تحليل واسع النطاق لانبعاثات الغاز هذه أكثر من أعمدة الفقاعات 1,700 ، متجمعة في المقام الأول في شريط من الشمال والجنوب حول 30 ميل (50 كيلومترات) من الساحل.
يشير تحليل الجيولوجيا الأساسية إلى سبب ظهور الفقاعات هناك: يرتفع الغاز والسوائل من خلال العيوب الناتجة عن حركة الألواح الجيولوجية التي تنتج عنها زلازل كبرى في عرض البحر في شمال غرب المحيط الهادئ.
يقول بول جونسون ، أستاذ علم المحيطات بجامعة واشنطن: "وجدنا أول فتحات الميثان على هامش واشنطن في 2009 ، واعتقدنا أننا محظوظون للعثور عليها ، لكن منذ ذلك الحين ، ازداد العدد بشكل كبير". مؤلف الدراسة في مجلة البحوث الجيوفيزيائية: الأرض الصلبة.
يقول جونسون: "هذه الفتحات سريعة الزوال". "في بعض الأحيان يتحولون إلى تشغيل مع المد والجزر ، ويمكنهم التحرك قليلاً في قاع البحر. لكنها تميل إلى الحدوث في مجموعات داخل دائرة نصف قطرها حوالي ثلاثة ملاعب لكرة القدم. في بعض الأحيان ، ستذهب إلى هناك وسترى تنفيسًا نشطًا واحدًا وستعود إلى نفس الموقع وذهب. إنها غير موثوقة ، مثل السخانات في يلوستون. "
صورة سونار لفقاعات تتصاعد من قاع البحر قبالة ساحل واشنطن. هذا مأخوذ من استطلاع أجرته 2014 في المياه العميقة: قاعدة العمود 1 / 3 من الميل (515 متر) وعمق العمود أعلى 1 / 10 بعمق ميل (180 متر). (الائتمان: بريندان فيليب / يو. واشنطن)
أعماق المحيطات المفتوحة
قام الباحثون بتحليل بيانات من رحلات بحثية متعددة خلال العقد الماضي تستخدم تكنولوجيا السونار الحديثة لرسم خريطة لقاع البحر وإنشاء صور سونار لفقاعات الغاز داخل المياه المغطاة. تظهر النتائج الجديدة أكثر من أعمدة فقاعة الميثان 1,778 التي تصدر من المياه قبالة ولاية واشنطن ، مجمعة في مجموعات 491.
يقول جونسون: "إذا كنت قادرًا على المشي في قاع البحر من جزيرة فانكوفر إلى نهر كولومبيا ، فلن تكون أبداً بعيدًا عن الأنظار."
تظهر النجوم الحمراء مواقع أعمدة فقاعة الميثان قبالة ساحل واشنطن. الرمادي الفاتح هو الجرف القاري الضحل ، وعمق أقل من 160 متر (175 ياردة). الأزرق هو الهامش الأعمق والسهل السحيق ، وهو أعمق من 2.8 كيلومتر. (الائتمان: بول جونسون / يو. واشنطن)
تتشكل الرواسب قبالة ساحل واشنطن بينما تغمر الصفيحة المحيطية لخوان دي فوكا تحت الصفيحة القارية لأمريكا الشمالية ، وتجرف المواد قبالة قشرة المحيط. هذه الرواسب تسخن وتشوه وتضغط ضد صفيحة أمريكا الشمالية الصلبة. يفرض الضغط كلاً من غاز الميثان وغاز الميثان ، الذي يظهر كتدفق الفقاعات من قاع البحر.
توجد أعمدة الفقاعة في أغلب الأحيان عند الحدود بين الجرف القاري المسطح والقسم المنحدر بشدة حيث ينخفض قاع البحر إلى أعماق المحيطات المفتوحة للمحيطات. هذا التغيير المفاجئ في المنحدر هو أيضًا حد تكتوني بين الصفائح المحيطية والقارية.
يقول جونسون: "على الرغم من وجود بعض أعمدة الميثان من جميع الأعماق على الهامش ، فإن الغالبية العظمى من مواقع أعمدة الميثان المرصودة حديثًا تقع في الجانب المواجه للبحر من الجرف القاري ، على عمق 160 من المياه تقريبًا".
ساحل واشنطن معقد جيولوجيًا. تظهر الفقاعات من منطقة تقع قبالة الساحل أعلاه حيث تغوص صفيحة المحيط Juan de Fuca أسفل الصفيحة القارية لأمريكا الشمالية. (الائتمان: بول جونسون / يو. واشنطن)
جيد للأسماك
A الدراسة السابقة اقترح جونسون أن ارتفاع درجة حرارة مياه البحر قد يؤدي إلى إطلاق غاز الميثان المتجمد في هذه المنطقة ، لكن المزيد من التحليل أظهر أن فقاعات الميثان قبالة ساحل شمال غرب المحيط الهادئ تنشأ من مواقع كانت موجودة منذ مئات السنين ، وليس بسبب الاحتباس الحراري.
وبدلاً من ذلك ، فإن انبعاثات الغاز هذه هي سمة طبيعية طويلة الأمد ، ويساهم انتشارها في أن تكون منطقة الجرف القاري من مناطق الصيد المنتجة. الميثان من قاع البحر يوفر الغذاء للبكتيريا التي تنتج كميات كبيرة من الفيلم الجرثومي. ثم تغذي هذه المادة البيولوجية سلسلة حياة إيكولوجية بأكملها تعزز تجمعات الأسماك في تلك المياه.
يقول جونسون: "إذا نظرت عبر الإنترنت إلى المكان الذي تظهر فيه أجهزة الإرسال والاستقبال عبر الأقمار الصناعية مكان أسطول الصيد ، يمكنك أن ترى مجموعات من قوارب الصيد حول هذه النقاط الساخنة لتدفق الميثان".
لفهم سبب حدوث فقاعات الميثان هنا ، استخدم الباحثون مسوحات جيولوجية أرشيفية أجرتها شركات النفط والغاز في 1970s و 1980s. تظهر المسوحات ، التي يمكن الوصول إليها الآن بشكل عام ، مناطق الصدع في الرواسب حيث يهاجر الغاز والسوائل إلى الأعلى حتى يخرجان من قاع البحر.
يقول جونسون: "تشير المسوحات السيزمية على المناطق التي تنبعث منها انبعاثات الميثان إلى أن حافة الجرف القاري تتجه غربًا خلال زلزال ضخم كبير ، أو زلزال بقوة 9". "الأعطال في هذه الحدود التكتونية توفر مسارات نفاذة لغاز الميثان والسوائل الدافئة للهروب من أعماق الرواسب".
يمكن أن يوفر موقع هذه العيوب فهماً جديداً لخطر الزلازل من منطقة تكاثف كاسكاديا ، التي انفجرت آخر مرة منذ أكثر من 300 منذ سنوات.
إذا كانت حركة قاع البحر أثناء حدوث زلزال في منطقة الاندساس أقرب إلى الشاطئ ، وكان هناك مكون رئيسي من هذه الحركة داخل المياه الضحلة ، فستولد أمواج تسونامي أصغر مما لو كانت حركة قاع البحر في المياه العميقة بالكامل.
يقول جونسون: "إذا اتضح أن فرضيتنا صحيحة ، فإن ذلك سيكون له انعكاسات كبيرة على كيفية عمل هذه المنطقة الفرعية".
مؤلفون آخرون هم من جامعة واشنطن وجامعة ولاية أوريغون. مولت المؤسسة الوطنية للعلوم العمل.
المصدر جامعة واشنطن
