Évolution schématique de la rupture de pente régressive due à la surpression de gaz en dessous de la zone de stabilité de l'humidité du gaz (GHSZ) :une pente sous-marine avec des sédiments porteurs d'hydrates de gaz et du gaz en surpression (zone lumineuse) au fond de la GHSZ induit la génération de conduites dans la GHSZ, le conduit rencontre une couche perméable; le gaz pénètre et conduit à un transfert de surpression du fond de la GHSZ vers le sous-sol peu profond, et enfin le gaz surpesé provoque des bandes de cisaillement dans la couche faible et génère une rupture de pente régressive. Crédit :Association Helmholtz des centres de recherche allemands
Comme des avalanches à terre, de nombreux processus provoquent des glissements de terrain sous-marins. Une hypothèse très répandue est qu'ils sont associés à la dissociation des hydrates de gaz dans le fond marin. Cependant, Les scientifiques du Centre GEOMAR Helmholtz pour la recherche océanique de Kiel ont maintenant trouvé des preuves que le contexte pourrait être très différent. Leur étude a été publiée dans la revue internationale Communication Nature .
Au milieu des années 90, scientifiques allemands, entre autres, prouvé que les talus continentaux au bord des océans contiennent de grandes quantités d'hydrates de gaz. Ces solides, Les composés d'eau et de gaz ressemblant à de la glace sont souvent considérés comme une sorte de ciment qui stabilise les pentes. Étant donné que les hydrates de gaz ne sont stables qu'à haute pression et à basse température, la hausse des températures de l'eau peut provoquer la dissociation des hydrates de gaz, ou fondre. Il a été suggéré précédemment que la dissociation à grande échelle des hydrates de gaz pourrait provoquer des glissements de terrain sous-marins qui pourraient à leur tour déclencher des tsunamis. Le fait que de nombreux glissements de terrain fossiles soient en corrélation spatiale avec des sédiments contenant des hydrates de gaz semble renforcer cet argument.
Maintenant, chercheurs du GEOMAR Helmholtz Center for Ocean Research Kiel, avec des collègues de l'Université de Kiel et du Alfred Wegener Institute Helmholtz Center for Polar and Marine Research, ont trouvé des preuves que les hydrates de gaz et les glissements de terrain sous-marins sont, En effet, liés, mais d'une manière tout à fait différente de ce que l'on pensait auparavant. "Nos données montrent que les hydrates de gaz stables peuvent indirectement déstabiliser les sédiments au-dessus, " dit le Dr Judith Elger de GEOMAR. Elle est l'auteur principal de l'étude, qui a été publié dans la revue internationale Communication Nature .
Une incohérence dans la théorie précédente, qui se concentrait sur la fonte des hydrates de gaz comme cause de glissements de terrain sous-marins, a été le point de départ de la nouvelle recherche. "Les profondeurs de l'eau ne correspondaient pas. Avec la hausse des températures de l'eau ou la baisse du niveau de la mer, la fonte des hydrates de gaz serait amorcée autour des parties supérieures des talus continentaux. Cependant, les glissements de terrain sous-marins fossiles les plus connus ont été déclenchés à de plus grandes profondeurs, " explique le Dr Elger.
Pour résoudre cette contradiction, le géophysicien a examiné les données sismiques de la zone du glissement Hinlopen, qui s'est produit vers 30, Il y a 000 ans au nord du Svalbard en 750 à 2, 200 mètres de profondeur d'eau. L'équipe a utilisé les données sismiques pour simuler de nouveaux processus avec un modèle informatique.
Il s'est avéré que les hydrates de gaz peuvent former un solide, couche imperméable sous le fond marin. Du gaz libre et d'autres fluides peuvent s'accumuler sous cette couche. Au fil du temps, ils créent une surpression. Finalement, les hydrates de gaz et les sédiments ne résistent plus à cette pression interstitielle élevée et des fractures hydroélectriques se forment dans les sédiments. Ces fractures forment des conduits qui transfèrent la surpression aux sédiments à grains grossiers moins profonds et déclenchent ainsi une rupture de pente peu profonde. Dans le cas du toboggan Hinlopen, ces conduits de fluides sont encore visibles dans les données sismiques.
"Nous avons pu montrer que ce processus est une alternative réaliste aux autres processus de déclenchement du glissement de Hinlopen, et il est complètement indépendant des changements climatiques. Cependant, des informations importantes sur les propriétés des sédiments hydratés de gaz manquent encore pour améliorer nos modèles, " dit le Dr Elger.
Dans tous les cas, l'étude montre un nouveau processus causal qui n'a pas été pris en compte jusqu'à présent dans la recherche des causes des glissements de terrain sous-marins. « Des études supplémentaires qui combinent des données sismiques et des expériences de laboratoire géotechniques doivent maintenant montrer si des fractures similaires peuvent être détectées sous le fond marin sur d'autres glissements de terrain historiques et s'il s'agit d'un phénomène courant, " conclut le Dr Elger.
