Des bulles de méthane dans le fond de la mer font allusion aux tremblements de terre à venir

Des bulles de méthane dans le fond de la mer font allusion aux tremblements de terre à venir

Selon une nouvelle étude, les bulles de méthane qui se déposent dans les sédiments et remontent du fond marin au large des côtes de Washington fournissent des indices importants sur ce qui se passera lors d'un séisme offshore majeur.

La première analyse à grande échelle de ces émissions de gaz révèle plus que des panaches à bulles 1,700, principalement regroupés dans une bande nord-sud à une distance d'environ 30 (kilomètres 50) de la côte.

L'analyse de la géologie sous-jacente suggère pourquoi les bulles y émergent: Le gaz et les fluides montent à travers des failles générées par le mouvement des plaques géologiques qui produisent les principaux tremblements de terre au large des côtes du nord-ouest du Pacifique.

"Nous avons trouvé les premiers orifices de méthane sur la marge de Washington dans 2009, et nous pensions avoir de la chance de les trouver, mais depuis lors, leur nombre a augmenté de façon exponentielle", déclare Paul Johnson, professeur d'océanographie à l'université de Washington. auteur de l'étude dans le Journal of Geophysical Research: Terre solide.

«Ces évents sont un peu éphémères», dit Johnson. «Parfois, ils marchent avec les marées et peuvent se déplacer un peu sur le fond marin. Mais ils ont tendance à se former en groupes dans un rayon d'environ trois terrains de football. Parfois, vous sortez et vous voyez un évent actif et vous retournez au même endroit et c'est parti. Ils ne sont pas fiables, comme les geysers de Yellowstone.

Image sonar de bulles émergeant du fond marin au large de la côte de Washington. Ceci est issu d’un levé 2014 en eaux plus profondes: la base de la colonne a une profondeur de 1 / 3 d’un mile (515 mètres) et le sommet du panache se situe à 1 / 10 d’un mile (180). (Crédit: Brendan Philip / U. Washington)

Profonds océan

Les chercheurs ont analysé les données de plusieurs campagnes de recherche au cours de la dernière décennie, qui utilisaient la technologie de sonar moderne pour cartographier le fond marin et créent également des images sonar de bulles de gaz dans les eaux sus-jacentes. Les nouveaux résultats montrent plus de panaches de bulles de méthane 1,778 sortant des eaux de l'État de Washington, regroupés en grappes 491.

«Si vous pouviez marcher sur le fond de l'océan, de l'île de Vancouver au fleuve Columbia, vous ne seriez jamais hors de vue d'un panache de bulles», explique Johnson.

Des bulles de méthane dans le fond de la mer font allusion aux tremblements de terre à venirLes étoiles rouges indiquent l'emplacement des panaches de bulles de méthane au large des côtes de Washington. Le gris clair correspond au plateau continental peu profond, d’une profondeur inférieure à 160 (mètres 175). Le bleu est la marge la plus profonde et la plaine abyssale, plus profonde que les kilomètres 2.8. (Crédit: Paul Johnson / U. Washington)

Les sédiments de la côte de Washington se forment lorsque la plaque océanique Juan de Fuca plonge sous la plaque continentale nord-américaine, raclant ainsi les matériaux de la croûte océanique. Ces sédiments chauffent ensuite, se déforment et se compressent contre la plaque rigide nord-américaine. La compression élimine les gaz fluides et méthane, qui se forment sous forme de bulles à partir du fond marin.

Les colonnes à bulles se situent le plus souvent à la limite entre le plateau continental plat et la partie en forte pente où le fond marin s’abaisse dans les profondeurs abyssales de l’océan. Ce brusque changement de pente constitue également une limite tectonique entre les plaques océanique et continentale.

«Bien qu'il y ait des panaches de méthane de toutes les profondeurs à la périphérie, la grande majorité des sites de panache de méthane récemment observés sont situés du côté du plateau continental situé vers la mer, à une profondeur d'environ 160 mètres», explique Johnson.

Des bulles de méthane dans le fond de la mer font allusion aux tremblements de terre à venirLa côte de Washington est géologiquement complexe. Les bulles émergent d'une région située au large de la côte, au-dessus de la plaque océanique Juan de Fuca, qui plonge sous la plaque continentale nord-américaine. (Crédit: Paul Johnson / U. Washington)

Bon pour le poisson

A étude précédente Le réchauffement de l’eau de mer pourrait libérer du méthane gelé dans cette région, mais une analyse plus poussée a montré que les bulles de méthane au large de la côte nord-ouest du Pacifique provenaient de sites présents depuis des centaines d’années et non du réchauffement de la planète, explique Johnson.

Au lieu de cela, ces émissions de gaz sont une caractéristique naturelle à longue durée de vie et leur prévalence contribue à ce que la zone du plateau continental soit un lieu de pêche aussi productif. Le méthane sous le fond marin nourrit les bactéries qui produisent alors de grandes quantités de film bactérien. Ce matériel biologique alimente ensuite toute une chaîne de vie écologique qui améliore les populations de poissons dans ces eaux.

«Si vous regardez en ligne où les transpondeurs satellites indiquent où se trouve la flotte de pêche, vous pouvez voir des grappes de bateaux de pêche autour de ces points chauds du panache de méthane», a déclaré Johnson.

Les chercheurs ont utilisé des levés géologiques d'archives conduits par les sociétés pétrolières et gazières dans les 1970 et les 1980 pour comprendre pourquoi les bulles de méthane se produisent ici. Les levés, désormais accessibles au public, montrent les zones de faille dans les sédiments où le gaz et le fluide migrent vers le haut jusqu’à sortir du fond marin.

«Les études sismiques sur les zones émettrices de méthane indiquent que le bord du plateau continental est poussé vers l'ouest lors d'une grande méga-pousse, ou tremblement de terre de magnitude 9», a déclaré Johnson. «Les failles au niveau de cette limite tectonique fournissent les voies perméables au méthane et au fluide chaud de s'échapper du plus profond des sédiments.»

L'emplacement de ces failles pourrait potentiellement apporter une nouvelle compréhension de l'aléa sismique de la zone de subduction de Cascadia, qui s'est rompue pour la dernière fois il y a plus de 300.

Si le mouvement du fond marin pendant un tremblement de terre dans la zone de subduction se produit plus près du rivage et qu’un élément majeur de ce mouvement se produit dans les eaux moins profondes, il en résulterait un tsunami plus petit que si le mouvement du fond était entièrement en eau profonde.

«Si notre hypothèse se révèle vraie, cela aura des conséquences majeures sur le fonctionnement de cette zone de subduction», a déclaré Johnson.

Des coauteurs supplémentaires proviennent de l’Université de Washington et de l’Oregon State University. La National Science Foundation a financé le travail.

La source: Université de Washington

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