Gelembung metana yang keluar dari endapan dan naik dari dasar laut di lepas pantai Washington memberikan petunjuk penting tentang apa yang akan terjadi selama gempa besar lepas pantai, menurut sebuah studi baru.
Analisis skala besar pertama dari emisi gas ini menemukan lebih dari bulu-bulu gelembung 1,700, terutama berkerumun di pita utara-selatan sekitar 30 mil (50 kilometer) dari pantai.
Analisis geologi yang mendasari menunjukkan mengapa gelembung muncul di sana: Gas dan fluida naik melalui patahan yang dihasilkan oleh gerakan lempeng geologis yang menghasilkan gempa bumi lepas pantai utama di Pasifik Barat Laut.
"Kami menemukan ventilasi metana pertama di margin Washington di 2009, dan kami pikir kami beruntung menemukannya, tetapi sejak itu, jumlahnya baru saja tumbuh secara eksponensial," kata Paul Johnson, profesor oseanografi di Universitas Washington dan memimpin penulis penelitian di Jurnal Penelitian Geofisika: Bumi Padat.
"Ventilasi ini sedikit fana," kata Johnson. "Kadang-kadang mereka mati-matian dengan pasang surut, dan mereka bisa bergerak sedikit di dasar laut. Tetapi mereka cenderung terjadi dalam kelompok dalam radius sekitar tiga lapangan sepak bola. Kadang-kadang Anda akan pergi ke sana dan Anda akan melihat satu lubang aktif dan Anda akan kembali ke lokasi yang sama dan itu hilang. Mereka tidak dapat diandalkan, seperti geyser di Yellowstone. "
Konten terkait
Gambar Sonar tentang gelembung naik dari dasar laut di lepas pantai Washington. Ini dari survei 2014 di perairan yang lebih dalam: Dasar kolom adalah 1 / 3 sedalam satu mil (515 meter) dalam dan bagian atas bulu-bulu berada pada kedalaman 1 / 10 dari jarak satu mil (180 meter). (Kredit: Brendan Philip / U. Washington)
Buka kedalaman samudera
Para peneliti menganalisis data dari beberapa kapal pesiar penelitian selama dekade terakhir yang menggunakan teknologi sonar modern untuk memetakan dasar laut dan juga membuat gambar sonar dari gelembung gas di dalam air di atasnya. Hasil baru menunjukkan lebih dari gumpalan metana 1,778 mengeluarkan dari perairan Washington State, dikelompokkan ke dalam kelompok 491.
"Jika Anda bisa berjalan di dasar laut dari Pulau Vancouver ke Sungai Columbia, Anda tidak akan pernah terlihat dari gelembung bulu," kata Johnson.
Bintang merah menunjukkan lokasi gumpalan metana di lepas pantai Washington. Abu-abu terang adalah landas kontinen yang dangkal, sedalam kurang dari 160 meter (175 yard). Biru adalah margin yang lebih dalam dan dataran abyssal, lebih dalam dari 2.8 kilometer. (Kredit: Paul Johnson / U. Washington)
Sedimen di lepas pantai Washington terbentuk ketika lempeng samudera Juan de Fuca jatuh di bawah lempeng benua Amerika Utara, mengikis material dari kerak samudera. Sedimen-sedimen ini kemudian memanaskan, merusak, dan memampatkan pelat Amerika Utara yang kaku. Kompresi memaksa keluar kedua fluida dan gas metana, yang muncul sebagai aliran gelembung dari dasar laut.
Kolom gelembung terletak paling sering di perbatasan antara landas kontinen yang datar dan bagian yang curam di mana dasar laut jatuh ke kedalaman abyssal laut terbuka. Perubahan kemiringan yang tiba-tiba ini juga merupakan batas tektonik antara lempeng samudera dan benua.
"Meskipun ada beberapa bulu metana dari semua kedalaman di pinggiran, sebagian besar situs bulu metana yang baru diamati terletak di sisi laut landas kontinen, di sekitar kedalaman air 160 meter," kata Johnson.
Pantai Washington secara geologis kompleks. Gelembung muncul dari daerah di lepas pantai di atas tempat lempeng laut Juan de Fuca jatuh di bawah lempeng benua Amerika Utara. (Kredit: Paul Johnson / U. Washington)
Bagus untuk ikan
A penelitian sebelumnya menyarankan bahwa pemanasan air laut mungkin melepaskan metana beku di wilayah ini, tetapi analisis lebih lanjut menunjukkan gelembung metana di pantai Pasifik Barat Laut muncul dari situs yang telah ada selama ratusan tahun, dan bukan karena pemanasan global, kata Johnson.
Sebaliknya, emisi gas ini adalah fitur alami berumur panjang, dan prevalensinya berkontribusi pada area landas kontinental menjadi tempat penangkapan ikan yang produktif. Metana dari bawah dasar laut menyediakan makanan bagi bakteri yang kemudian menghasilkan film bakteri dalam jumlah besar. Bahan biologis ini kemudian memberi makan seluruh rantai kehidupan ekologis yang meningkatkan populasi ikan di perairan tersebut.
“Jika Anda melihat secara online di mana transponder satelit menunjukkan di mana armada penangkap ikan berada, Anda dapat melihat kelompok-kelompok kapal penangkap ikan di sekitar titik-titik panas metana ini,” kata Johnson.
Untuk memahami mengapa gelembung metana terjadi di sini, para peneliti menggunakan arsip survei geologi yang dilakukan perusahaan minyak dan gas di 1970s dan 1980s. Survei, sekarang dapat diakses publik, menunjukkan zona patahan di sedimen tempat gas dan cairan bermigrasi ke atas hingga muncul dari dasar laut.
"Survei seismik atas daerah dengan emisi metana menunjukkan bahwa tepi landas kontinen didorong ke arah barat selama megathrust besar, atau besarnya-9, gempa bumi," kata Johnson. "Kesalahan pada batas tektonik ini menyediakan jalur permeabel untuk gas metana dan cairan hangat untuk melarikan diri dari dalam sedimen."
Lokasi kesalahan ini berpotensi memberikan pemahaman baru tentang bahaya gempa bumi dari Zona Subduksi Cascadia, yang terakhir pecah lebih dari 300 tahun lalu.
Jika gerakan dasar laut selama gempa zona subduksi terjadi lebih dekat ke pantai, dan komponen utama dari gerakan ini terjadi di dalam air dangkal, itu akan menghasilkan tsunami yang lebih kecil daripada jika gerakan dasar laut sepenuhnya berada di perairan dalam.
"Jika hipotesis kami ternyata benar, maka itu memiliki implikasi besar untuk cara kerja zona subduksi ini," kata Johnson.
Penulis tambahan lainnya berasal dari Universitas Washington dan Universitas Negeri Oregon. Yayasan Sains Nasional mendanai pekerjaan itu.
Sumber: Universitas Washington
