Forskere dokumenterer udbredte metanudsivninger ud for Oregons kyst

I de sidste to år, forskere fra Oregon State University og National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) har undersøgt kortlægningssteder i Stillehavets nordvestlige område, hvor undervandsboblestrømme betyder, at metangas frigives fra havbunden.

Og det, de har fundet, er øjenåbnende. Siden det første bevis på undervandsmetan blev opdaget i slutningen af ​​1980'erne, kun omkring 100 "sivesteder" var blevet identificeret langs den nordvestlige kyst gennem 2015. De blev ofte opdaget ved et uheld, når fiskere opdagede anomalier på deres fiskefindere, der viste sig at være akustiske refleksioner af den boblende metangas.

Men i løbet af de sidste to år har forskerne hjulpet af ny sonarteknologi på Exploration Vessel (E/V) Nautilus, ejet og drevet af Ocean Exploration Trust - har målrettet søgt beviser for undervandsmetan og har udvidet det samlede antal offshore-siv-emissionssteder til en kæmpestor 1, 000 steder.

Det er endnu ikke klart, om metanen udgør en mulighed for en ny energikilde eller en potentielt alvorlig miljøtrussel. men indtil videre ønsker forskerne at kortlægge fordelingen af ​​lokaliteterne og forske i gassens sammensætning og kilder. De tror, ​​at de vil opdage nyt metan siver til sommer, når de bruger flere forskningsfartøjer til at foretage yderligere kortlægning ud for Nordvestkysten.

"Ved hjælp af dette nye ekkolodssystem, vi har kun kortlagt omkring 38 procent af havbunden og omkring 25 procent af vandsøjledataene fra Washington til det nordlige Californien, " sagde Susan Merle, en oceanograf i Oregon State, der arbejder fra OSU's Hatfield Marine Science Center i Newport, Malm. "Uden tvivl, der er flere steder derude, og vi håber at finde dem."

Forskerne vil tage på endnu en ekspedition i juni ombord på E/V Nautilus og bruge et fjernbetjent køretøj i dagtimerne til at indsamle prøver af gas, metanhydrat, kloakvand, fauna og klipper lige der, hvor metanen forlader havbunden. At undersøge disse prøver vil hjælpe med at fortælle historien om oprindelsen af ​​den sivende metan og dens indvirkning på livet på disse steder og i det overliggende hav.

Om natten, de vil lave omfattende kortlægning af områder, der endnu ikke er undersøgt, i et forsøg på at lokalisere flere metanudsivninger.

Forskerne vil gøre video af ROV-dykkene tilgængelig for seerne live på https://nautiluslive.org/

Det potentielt store lager af denne potente drivhusgas kunne give en spændende energikilde, men det er vidt udbredt og er måske ikke økonomisk at udvinde, bemærkede Robert Embley, en OSU-geofysiker, der tilbragte meget af sin karriere hos NOAA's Pacific Marine Environmental Laboratory.

"Det er meget vanskeligt og potentielt farligt at forsøge at udvinde metan, " sagde Embley. "Minedrift ville have alle mulige konsekvenser. Når metan optræder som et hydrat, kan det ligne en del is eller sne. Men når du prøver at bringe det op til overfladen, det begynder straks at nedbrydes. Ud over hydrater, vi har fundet hundredvis af boblestrømme, men deres oprindelse og omfang mangler at blive set."

I deres undersøgelse, forskerne har fundet ud af, at sammen med lidt fri gas, meget af metanen under en havdybde på 500 meter (eller ca. 600 fod), findes som størknede hydrater. Over 500 meter, det optræder normalt som en gas i boblestrømme.

"Et spørgsmål, vi gerne vil tage stilling til, er, om hydrater dannes af metangas, der siver ud af Jorden og møder kulden, dybt havvand, eller er de bobler, vi ser, et resultat af, at hydraterne nedbrydes og frigiver gas, "sagde John Lupton, en kemisk oceanograf med NOAA/PMEL.

Hvor meget metan der er ud for den nordvestlige kyst er usikkert, siger forskerne. Men det ser ud til at være meget, og det kan forårsage potentielle miljøproblemer.

"En bekymring er, hvad der ville ske under et stort Cascadia Subduction Zone-jordskælv, " påpegede Embley. "Det ville tilføje mere permeabilitet til havbunden, tilføje flere veje for metan at undslippe, og øge potentialet for frigivelse til atmosfæren."

Så hvad sker der med al den metan, der bobler op af havbunden og ind i Stillehavets farvande?

Tamara Baumberger, en forsker fra Cooperative Institute for Marine Resources Studies - et fælles OSU/NOAA-center baseret på Hatfield - har prøvet nogle af boblerne fra stedet og fundet forskellige kemiske signaturer, der hjalp forskerne med at finde ud af metanens oprindelse. Noget af det var "termogent - resultatet af organisk materiale som dødt plankton, der blev varmet op og omdannet til gassen. Noget var "biogent, "hvor det organiske materiale blev ændret af mikrobiel aktivitet.

"Når metan er i havvand, det oxideres ofte til kuldioxid ved mikrobiel aktivitet, som kan forhindre meget af det i at nå atmosfæren, sagde Baumberger. Ulempen, selvfølgelig, er, at den nydannede CO2 også er et problem, og den kan både nå atmosfæren og øge havforsuringen."

Baumberger sagde, at metan frigivet til lavt vand kan komme hurtigere ind i atmosfæren, fordi bakterierne ikke har tid nok til at oxidere det. Imidlertid, forskerne er usikre på, hvor mange metansiv der ligger på lavt vand, som de definerer som mindre end omkring 150 meter.

"Vi ved meget lidt om distribution af metan i lavt vand, fordi det er meget svært at kortlægge der, " sagde Merle. "Men overalt, hvor vi ledte efter siver, vi fandt dem. Det er et af vores mål i juni, at få bedre styr på, hvor udbredt de mere lavvandede nedsivninger kan være."

OSU's La Verne Kulm var en af ​​de første til at opdage metan siver ud for kysten i 1980'erne, og et årti senere, forskere dokumenterede rigelig metan ved Hydrate Ridge ud for Oregon -kysten. University of Washington videnskabsmand Paul Johnson kortlagde mange af Washington-lokationerne, og OSU's Marta Torres fandt flere hydrater fra Heceta Bank i 1998.

Fra og med 2016, selvom, søgningen begyndte for alvor, og forskerne har fundet en stor samling af metansivningssteder ud for Coquille Bank nær Coos Bay, såvel som i Astoria Canyon, "som er fuld af dem, " sagde Merle. "Hvor vi end finder kløfter, vi synes at finde metan."

De opdagede også, at metan siver ud fra Newport, Oregon, i vand, der kun var 40 meter dybt.

Nogle af metanprøverne omfattede spor af helium, som kun findes i kappen, bemærkede forskerne.

"Denne forskning har rejst nogle interessante spørgsmål, " sagde Baumberger. "Hvor almindelig er kappegas i Cascadia Margin-metanudsivningen? Hvor stabilt er systemet under et jordskælv? Vil et opvarmende hav føre til en stigning i frigivelsen af ​​metan? Det, vi forsøger at gøre, er at identificere, hvor meget der er derude og etablere en baseline. Så kan vi tage fat på disse og andre videnskabelige spørgsmål."