Bolhas de metano que saem dos sedimentos e se elevam do fundo do mar na costa de Washington fornecem pistas importantes sobre o que acontecerá durante um grande terremoto no mar, segundo um novo estudo.
A primeira análise em grande escala dessas emissões de gases encontra mais do que plumas de bolhas 1,700, principalmente agrupadas em uma faixa norte-sul a cerca de 30 milhas (50 quilômetros) da costa.
A análise da geologia subjacente sugere por que as bolhas emergem lá: o gás e o fluido sobem através de falhas geradas pelo movimento de placas geológicas que produzem grandes terremotos no oceano Pacífico no noroeste.
"Encontramos as primeiras aberturas de metano na margem de Washington em 2009, e achamos que tivemos sorte em encontrá-las, mas desde então, o número cresceu exponencialmente", diz Paul Johnson, professor de oceanografia da Universidade de Washington e líder autor do estudo no Journal of Geophysical Research: Terra Sólida.
"Essas aberturas são um pouco efêmeras", diz Johnson. “Às vezes, eles se desligam com as marés e podem se mover um pouco no fundo do mar. Mas eles tendem a ocorrer em grupos dentro de um raio de cerca de três campos de futebol. Às vezes, você vai até lá e verá uma abertura ativa e voltará para o mesmo local e desaparecerá. Eles não são confiáveis, como os gêiseres de Yellowstone.
Sonar imagem de bolhas subindo do fundo do mar na costa de Washington. Isto é de um levantamento 2014 em águas mais profundas: A base da coluna é 1 / 3 de uma milha (515 metros) de profundidade e a parte superior da pluma está em 1 / 10 de uma profundidade de milha (180). (Crédito: Brendan Philip / U. Washington)
Profundidades do oceano aberto
Pesquisadores analisaram dados de múltiplos cruzeiros de pesquisa durante a última década que usam tecnologia de sonar moderna para mapear o fundo do mar e também criar imagens de sonar de bolhas de gás dentro da água sobre a superfície. Os novos resultados mostram mais do que as plumas de bolhas de metano 1,778 emitidas nas águas do Estado de Washington, agrupadas em clusters 491.
"Se você fosse capaz de caminhar no fundo do mar da ilha de Vancouver até o rio Columbia, nunca estaria fora da vista de uma pluma de bolha", diz Johnson.
Estrelas vermelhas mostram locais de plumas de bolhas de metano na costa de Washington. O cinza claro é a plataforma continental rasa, menor que 160 metros (175 yards) de profundidade. O azul é a margem mais profunda e a planície abissal, mais profunda que os quilômetros 2.8. (Crédito: Paul Johnson / U. Washington)
Os sedimentos da costa de Washington se formam quando a placa oceânica Juan de Fuca mergulha sob a placa continental norte-americana, raspando a crosta oceânica. Esses sedimentos então aquecem, deformam e comprimem contra a rígida placa norte-americana. A compressão elimina tanto o fluido quanto o gás metano, que emergem como bolhas do fundo do mar.
As colunas de bolhas estão localizadas mais freqüentemente na fronteira entre a plataforma continental plana e a seção de declive íngreme, onde o fundo do mar desce até as profundezas abissais do mar aberto. Esta mudança abrupta na inclinação é também um limite tectônico entre as placas oceânicas e continentais.
"Embora existam algumas plumas de metano de todas as profundidades na margem, a grande maioria dos locais de pluma de metano recentemente observados está localizada no lado da plataforma continental, a cerca de 160 metros de profundidade de água", diz Johnson.
A costa de Washington é geologicamente complexa. As bolhas emergem de uma região ao largo da costa, onde a placa oceânica Juan de Fuca mergulha sob a placa continental norte-americana. (Crédito: Paul Johnson / U. Washington)
Bom para peixe
A estudo prévio O estudo sugere que o aquecimento da água do mar pode estar liberando metano congelado nesta região, mas análises posteriores mostraram que as bolhas de metano na costa noroeste do Pacífico vêm de locais que estão presentes há centenas de anos, e não por causa do aquecimento global, diz Johnson.
Em vez disso, essas emissões de gases são uma característica natural de longa duração, e sua prevalência contribui para que a área da plataforma continental seja uma área de pesca tão produtiva. O metano de baixo do fundo do mar fornece alimento para as bactérias que produzem grandes quantidades de película bacteriana. Este material biológico, em seguida, alimenta toda uma cadeia ecológica da vida que aumenta as populações de peixes nessas águas.
"Se você olhar on-line onde os transponders de satélite mostram onde a frota de pesca é, você pode ver aglomerados de barcos de pesca em torno desses pontos de penumbra de metano", diz Johnson.
Para entender por que as bolhas de metano ocorrem aqui, os pesquisadores usaram levantamentos geológicos de arquivos que as companhias de petróleo e gás realizaram nos 1970s e 1980s. As pesquisas, agora acessíveis ao público, mostram zonas de falha no sedimento onde o gás e o fluido migram para cima até emergir do fundo do mar.
“Pesquisas sísmicas sobre as áreas com emissão de metano indicam que a borda da plataforma continental é empurrada para o oeste durante um grande terremoto de megatoreza ou magnitude 9”, diz Johnson. "As falhas neste limite tectônico fornecem as vias permeáveis para que o gás metano e o fluido quente escapem das profundezas dos sedimentos."
A localização dessas falhas poderia fornecer uma nova compreensão do risco de terremoto da Zona de Subducação de Cascadia, que se rompeu há mais de 300 anos atrás.
Se o movimento do fundo do mar durante um terremoto na zona de subducção ocorrer perto da costa, e um dos principais componentes desse movimento ocorrer dentro da água superficial, isso geraria um tsunami menor do que se o movimento do fundo do mar fosse inteiramente em águas profundas.
"Se nossa hipótese se mostrar verdadeira, então isso tem implicações importantes sobre como essa zona de subducção funciona", diz Johnson.
Co-autores adicionais são da Universidade de Washington e da Oregon State University. A National Science Foundation financiou o trabalho.
Fonte: Universidade de Washington
