Un nouvel article paru dans la revue *Nature Geoscience* détaille comment l'équipe a incorporé la pression capillaire, une force agissant dans les canaux et les pores étroits des sédiments marins, dans un modèle informatique pour simuler la croissance et la migration des hydrates de méthane au fil du temps. Leurs résultats pourraient améliorer les évaluations des ressources en hydrates de méthane, ainsi que les estimations de la quantité de méthane rejetée dans l’atmosphère terrestre et les océans sous différentes conditions climatiques.
"La formation d'hydrates par voie capillaire implique une boucle de rétroaction positive entre la croissance de bulles de gaz dans les sédiments marins et la formation d'hydrates de méthane autour d'elles", a déclaré l'auteur principal Zhenzhen Sun, ancien chercheur postdoctoral de Rice et maintenant professeur à Sun Yat- Sen University en Chine. "Les bulles de gaz peuvent s'accumuler et atteindre des centimètres ou des tailles plus grandes lorsque le taux d'apport de méthane est supérieur au taux de consommation de méthane par décomposition microbienne."
À mesure que la pression du gaz augmente à l’intérieur de ces bulles, expliquent les chercheurs, elle surmonte les forces capillaires dans les sédiments et crée des voies d’expansion des bulles. Lorsque du gaz s'infiltre dans ces voies, des hydrates se forment sur les parois des pores et les surfaces minérales, créant des coquilles riches en hydrates qui renforcent et développent davantage les structures d'hydrates.
"Ce qui le rend intéressant et différent, c'est que les bulles de gaz sont toujours au centre des dépôts d'hydrates, et que les dépôts d'hydrates protègent les bulles de l'eau de mer, qui autrement les dissoudrait", a déclaré la co-auteure Lucile Brunet, chercheuse postdoctorale. associé au Département de génie civil et environnemental de Rice et auteur principal d'un article connexe dans *Geochemistry, Geophysics, Geosystems*.
Le co-auteur Andrea Fildani, professeur agrégé de génie civil et environnemental et de sciences de la Terre, de l'environnement et des planètes à Rice, a déclaré que la formation d'hydrates par voie capillaire pourrait être un mécanisme important pour la formation de dépôts d'hydrates de gaz dans les sédiments marins.
"Notre modèle suggère que la formation d'hydrates par voie capillaire pourrait expliquer à la fois les grands dépôts localisés détectés par des méthodes sismiques à des profondeurs de plusieurs centaines de mètres sous le fond marin, ainsi que les dépôts d'hydrates plus répandus que l'on trouve dans les sédiments marins juste sous le fond marin. » dit-il.
Fildani a déclaré que le modèle pourrait être utilisé pour évaluer la stabilité des dépôts d'hydrates dans des conditions climatiques changeantes. "Étant donné que les hydrates de gaz peuvent agir comme des cages qui emprisonnent le méthane dans leur structure cristalline, empêchant ainsi sa libération dans l'atmosphère, nos résultats ont des implications pour comprendre la quantité de méthane qui pourrait être libérée à mesure que le climat se réchauffe", a-t-il déclaré.
Fildani et Brunet sont membres du Rice Center for Energy Studies.
