Las estrellas rojas muestran la ubicación de las columnas de burbujas de metano frente a la costa de Washington. El gris claro es la plataforma continental poco profunda, menos de 160 metros (175 yardas) de profundidad. El azul es el margen más profundo y la llanura abisal, más profundo de 2,8 kilómetros (1,7 millas). Crédito:Paul Johnson / Universidad de Washington
Frente a la costa de Washington columnas de burbujas se elevan desde el fondo marino, como si hubiera evidencia de un dragón dormido tendido debajo. Pero estas burbujas son metano que se extrae del sedimento y se eleva a través del agua. Los lugares donde emergen proporcionan pistas importantes sobre lo que sucederá durante un gran terremoto en alta mar.
El estudio, de la Universidad de Washington y la Universidad Estatal de Oregon, fue publicado recientemente en el Revista de investigación geofísica:Tierra sólida .
El primer análisis a gran escala de estas emisiones de gases a lo largo de la costa de Washington encuentra más de 1, 700 plumas de burbujas, agrupados principalmente en una banda norte-sur a unas 30 millas (50 kilómetros) de la costa. El análisis de la geología subyacente sugiere por qué surgen las burbujas aquí:el gas y el fluido se elevan a través de fallas generadas por el movimiento de las placas geológicas que producen importantes terremotos en alta mar en el noroeste del Pacífico.
"Encontramos los primeros respiraderos de metano en el margen de Washington en 2009, y pensamos que teníamos suerte de encontrarlos, pero desde entonces el número acaba de crecer exponencialmente, "dijo el autor principal Paul Johnson, profesor de oceanografía de la Universidad de Washington.
"Estos respiraderos son un poco efímeros, ", Agregó Johnson." A veces se apagan y se encienden con las mareas, y pueden moverse un poco por el fondo marino. Pero tienden a ocurrir en grupos dentro de un radio de aproximadamente tres campos de fútbol. A veces, saldrá y verá un respiradero activo y volverá a la misma ubicación y desaparecerá. No son confiables como los géiseres de Yellowstone ".
Los autores analizaron datos de múltiples cruceros de investigación durante la última década que utilizan tecnología de sonar moderna para mapear el fondo marino y también crean imágenes de sonar de burbujas de gas dentro del agua suprayacente. Sus nuevos resultados muestran más de 1, 778 columnas de burbujas de metano que salen de las aguas del estado de Washington, agrupados en 491 grupos.
Imagen de sonda de burbujas que se elevan desde el lecho marino frente a la costa de Washington. Esto es de una encuesta de 2014 en aguas más profundas:la base de la columna tiene 1/3 de milla (515 metros) de profundidad y la parte superior de la columna está a 1/10 de milla (180 metros) de profundidad. Crédito:Brendan Philip / Universidad de Washington
"Si pudieras caminar por el lecho marino desde la isla de Vancouver hasta el río Columbia, nunca estarías fuera de la vista de un penacho de burbuja, "Dijo Johnson.
Los sedimentos frente a la costa de Washington se forman cuando la placa oceánica Juan de Fuca se sumerge bajo la placa continental de América del Norte. raspando material de la corteza oceánica. Estos sedimentos luego se calientan, deformado y comprimido contra la placa rígida de América del Norte. La compresión expulsa tanto el fluido como el gas metano, que emerge como corrientes de burbujas del lecho marino.
Las columnas de burbujas se encuentran con mayor frecuencia en el límite entre la plataforma continental plana y la sección de pendiente pronunciada donde el fondo marino desciende a las profundidades abisales del océano abierto. Este cambio abrupto de pendiente es también un límite tectónico entre las placas oceánica y continental.
"Aunque hay algunas columnas de metano de todas las profundidades en el margen, la gran mayoría de los sitios de columnas de metano recientemente observados se encuentran en el lado de la plataforma continental que da al mar, a unos 160 metros de profundidad del agua, "Dijo Johnson.
Un estudio anterior de la Universidad de Washington había sugerido que el calentamiento del agua de mar podría estar liberando metano congelado en esta región. pero un análisis más detallado mostró que las burbujas de metano frente a la costa noroeste del Pacífico surgen de sitios que han estado presentes durante cientos de años, y no están relacionados con el calentamiento global, Johnson dijo.
En lugar de, estas emisiones de gases son una característica natural de larga duración, y su prevalencia contribuye a que el área de la plataforma continental sea caladeros de pesca tan productivos. El metano de debajo del lecho marino proporciona alimento para las bacterias, que luego producen grandes cantidades de película bacteriana. Este material biológico luego alimenta toda una cadena de vida ecológica que mejora las poblaciones de peces en esas aguas.
La costa de Washington es geológicamente compleja. Las burbujas emergen de una región frente a la costa por encima de donde la placa oceánica de Juan de Fuca se sumerge debajo de la placa continental de América del Norte. Crédito:Paul Johnson / Universidad de Washington
"Si miras en línea dónde los transpondedores de satélite muestran dónde está la flota pesquera, puede ver grupos de barcos de pesca alrededor de estos puntos calientes de plumas de metano, "Dijo Johnson.
Para entender por qué se producen aquí las burbujas de metano, los autores utilizaron estudios geológicos de archivo realizados por las empresas de petróleo y gas en los años setenta y ochenta. Las encuestas, ahora accesible al público, muestran zonas de falla en el sedimento donde el gas y el fluido migran hacia arriba hasta emerger del lecho marino.
"Los estudios sísmicos sobre las áreas con emisión de metano indican que el borde de la plataforma continental se desplaza hacia el oeste durante un gran mega empuje, o magnitud 9, terremoto, Johnson dijo:"Las fallas en este límite tectónico proporcionan las vías permeables para que el gas metano y el fluido caliente escapen de las profundidades de los sedimentos".
La ubicación de estas fallas podría proporcionar una nueva comprensión del peligro de terremoto de la zona de subducción de Cascadia, que se rompió por última vez hace más de 300 años. Si el movimiento del fondo marino durante un terremoto en la zona de subducción ocurre más cerca de la costa, y un componente importante de este movimiento ocurre dentro de las aguas menos profundas, esto generaría un tsunami más pequeño que si el movimiento del fondo marino fuera completamente en aguas profundas.
"Si nuestra hipótesis resulta ser cierta, entonces eso tiene importantes implicaciones sobre cómo funciona esta zona de subducción, "Dijo Johnson.