Theo một nghiên cứu mới, bong bóng khí metan vắt ra khỏi trầm tích và nổi lên từ đáy biển ngoài khơi Washington cung cấp manh mối quan trọng cho những gì sẽ xảy ra trong trận động đất lớn ngoài khơi, theo một nghiên cứu mới.
Phân tích quy mô lớn đầu tiên của các phát thải khí tìm thấy hơn đám bong bóng 1,700, chủ yếu tập trung tại một ban nhạc bắc-nam về 30 dặm (50 km) từ bờ biển.
Phân tích địa chất cơ bản cho thấy tại sao các bong bóng nổi lên ở đó: Khí và chất lỏng tăng lên thông qua các đứt gãy được tạo ra bởi sự chuyển động của các mảng địa chất tạo ra các trận động đất lớn ngoài khơi ở Tây Bắc Thái Bình Dương.
Paul Chúng tôi đã tìm thấy những lỗ thông khí mêtan đầu tiên ở rìa Washington ở 2009 và chúng tôi nghĩ rằng mình đã may mắn tìm thấy chúng, nhưng kể từ đó, con số này đã tăng theo cấp số nhân, Paul nói, giáo sư hải dương học tại Đại học Washington và dẫn đầu tác giả của nghiên cứu trong Tạp chí nghiên cứu địa vật lý: Trái đất rắn.
Những lỗ thông hơi này là một thứ phù du nhỏ Những người đôi khi họ tắt và bật thủy triều và họ có thể di chuyển xung quanh một chút dưới đáy biển. Nhưng chúng có xu hướng xảy ra trong các cụm trong bán kính khoảng ba sân bóng đá. Đôi khi bạn sẽ đi ra ngoài và bạn sẽ thấy một lỗ thông hơi hoạt động và bạn sẽ quay lại cùng một vị trí và nó đã biến mất. Chúng không đáng tin cậy, như các mạch nước phun tại Yellowstone.
Hình ảnh Sonar của bong bóng nổi lên từ đáy biển ngoài khơi bờ biển Washington. Đây là từ một khảo sát 2014 ở vùng nước sâu hơn: Nền của cột là 1 / 3 của một dặm (515 mét) và đỉnh của vết loang ở độ sâu 1 / 10 của một dặm (180). (Tín dụng: Brendan Philip / U. Washington)
Độ sâu đại dương mở
Các nhà nghiên cứu đã phân tích dữ liệu từ nhiều chuyến nghiên cứu trong thập kỷ qua sử dụng công nghệ sonar hiện đại để lập bản đồ đáy biển và cũng tạo ra hình ảnh sonar của bong bóng khí trong nước quá mức. Các kết quả mới cho thấy nhiều hơn các bong bóng khí metan 1,778 phát ra từ vùng biển ngoài khơi tiểu bang Washington, được nhóm lại thành các cụm 491.
Nếu bạn có thể đi bộ dưới đáy biển từ đảo Vancouver đến sông Columbia, bạn sẽ không bao giờ bị khuất tầm nhìn của một bong bóng.
Các ngôi sao đỏ cho thấy các vị trí của bong bóng khí mêtan ngoài khơi bờ biển Washington. Màu xám nhạt là thềm lục địa nông, sâu hơn mét 160 (bãi 175). Màu xanh là rìa sâu hơn và đồng bằng thăm thẳm, sâu hơn km 2.8. (Tín dụng: Paul Johnson / U. Washington)
Các trầm tích ngoài khơi bờ biển Washington hình thành khi mảng đại dương Juan de Fuca lao xuống dưới mảng lục địa Bắc Mỹ, cạo các vật liệu ra khỏi lớp vỏ đại dương. Những trầm tích này sau đó đốt nóng, biến dạng và nén lại với mảng cứng ở Bắc Mỹ. Lực nén tạo ra cả chất lỏng và khí metan, nổi lên như những dòng bong bóng từ đáy biển.
Các cột bong bóng được đặt thường xuyên nhất ở ranh giới giữa thềm lục địa bằng phẳng và phần dốc đứng nơi đáy biển rơi xuống độ sâu vực thẳm của đại dương mở. Sự thay đổi đột ngột về độ dốc này cũng là một ranh giới kiến tạo giữa các mảng đại dương và lục địa.
Mặc dù có một số luồng khí mêtan từ tất cả các độ sâu ở rìa, nhưng phần lớn các vị trí của khí mêtan mới được quan sát nằm ở phía biển của thềm lục địa, ở độ sâu khoảng 160 mét, ông Johnson Johnson nói.
Bờ biển Washington phức tạp về mặt địa chất. Các bong bóng nổi lên từ một khu vực ngoài khơi phía trên nơi có mảng đại dương Juan de Fuca lao xuống dưới mảng lục địa Bắc Mỹ. (Tín dụng: Paul Johnson / U. Washington)
Tốt cho cá
A trước nghiên cứu Johnson cho rằng nước biển ấm lên có thể giải phóng khí mê-tan đông lạnh ở khu vực này, nhưng phân tích sâu hơn cho thấy bong bóng khí mê-tan ngoài khơi bờ biển Tây Bắc Thái Bình Dương phát sinh từ các địa điểm đã tồn tại hàng trăm năm chứ không phải do sự nóng lên toàn cầu, Johnson nói.
Thay vào đó, những khí thải này là một đặc điểm tự nhiên tồn tại lâu dài, và sự phổ biến của chúng góp phần vào khu vực thềm lục địa là ngư trường năng suất như vậy. Khí mê-tan từ dưới đáy biển cung cấp thức ăn cho vi khuẩn, sau đó tạo ra một lượng lớn màng vi khuẩn. Vật liệu sinh học này sau đó nuôi sống toàn bộ chuỗi sinh thái giúp tăng cường quần thể cá ở những vùng nước đó.
Nếu bạn nhìn trực tuyến vào nơi các bộ phát sóng vệ tinh cho thấy đội tàu đánh cá đang ở đâu, bạn có thể thấy các cụm tàu đánh cá xung quanh các điểm nóng khí mêtan này, theo ông Johnson Johnson.
Để hiểu lý do tại sao các bong bóng khí mêtan xảy ra ở đây, các nhà nghiên cứu đã sử dụng các khảo sát địa chất lưu trữ mà các công ty dầu khí thực hiện trong các 1970 và 1980. Các cuộc khảo sát, hiện có thể truy cập công khai, cho thấy các vùng đứt gãy trong trầm tích nơi khí và chất lỏng di chuyển lên trên cho đến khi nổi lên từ đáy biển.
Các cuộc khảo sát địa chấn trên các khu vực có phát thải khí mê-tan cho thấy rìa thềm lục địa bị đẩy về phía tây trong một megathrust lớn, hay cường độ-9, trận động đất, cho biết. Các lỗi tại khu vực kiến tạo này cung cấp các con đường thấm cho khí metan và chất lỏng ấm thoát ra từ sâu bên trong các trầm tích.
Vị trí của các đứt gãy này có khả năng cung cấp sự hiểu biết mới về nguy cơ động đất từ Khu vực hút chìm Cascadia, nơi bị vỡ lần cuối hơn so với 300 nhiều năm trước.
Nếu sự di chuyển dưới đáy biển trong trận động đất ở khu vực hút chìm xảy ra gần bờ hơn và một thành phần chính của chuyển động này xảy ra trong vùng nước nông hơn, nó sẽ tạo ra một cơn sóng thần nhỏ hơn so với khi chuyển động dưới đáy biển hoàn toàn ở dưới nước sâu.
Nếu giả thuyết của chúng tôi trở thành sự thật, thì điều đó có ý nghĩa chính đối với cách thức hoạt động của khu vực hút chìm này, theo ông Johnson Johnson.
Các đồng tác giả khác đến từ Đại học Washington và Đại học bang Oregon. Quỹ khoa học quốc gia tài trợ cho công trình.
nguồn: Đại học Washington
