Depuis deux ans, des scientifiques de l'Oregon State University et de la National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) ont étudié les sites de cartographie de la région côtière du nord-ouest du Pacifique où des flux de bulles sous-marines signifient que du méthane est libéré du fond marin.

Et ce qu'ils ont trouvé est révélateur. Depuis que la première preuve de méthane sous-marin a été découverte à la fin des années 1980, seulement une centaine de "sites d'infiltration" avaient été identifiés le long de la côte nord-ouest jusqu'en 2015. Ils ont souvent été découverts par accident, lorsque les pêcheurs détectaient des anomalies sur leurs sondeurs qui se sont avérées être des réflexions acoustiques du gaz méthane bouillonnant.

Mais au cours des deux dernières années, les scientifiques, aidés par la nouvelle technologie de sonar sur le navire d'exploration (E/V) Nautilus, détenu et exploité par l'Ocean Exploration Trust - ont délibérément cherché des preuves de méthane sous-marin et ont augmenté le nombre total de sites d'émission de suintements offshore à un énorme 1, 000 emplacements.

Il n'est pas encore clair si le méthane présente une opportunité pour une nouvelle source d'énergie ou une menace environnementale potentiellement grave, mais pour l'instant les chercheurs veulent cartographier la répartition des sites et mener des recherches sur la composition et les sources du gaz. Ils pensent qu'ils découvriront de nouveaux suintements de méthane cet été lorsqu'ils utiliseront plusieurs navires de recherche pour effectuer une cartographie supplémentaire au large de la côte nord-ouest.

"En utilisant ce nouveau système de sonar, nous n'avons cartographié qu'environ 38 % du fond marin et environ 25 % des données sur la colonne d'eau de Washington à la Californie du Nord, " a déclaré Susan Merle, un océanographe de l'État de l'Oregon qui travaille au Hatfield Marine Science Center de l'OSU à Newport, Ore. "Sans aucun doute, il y a plus de sites là-bas, et nous espérons les trouver."

Les chercheurs se lanceront dans une autre expédition en juin à bord du E/V Nautilus et utiliseront un véhicule télécommandé pendant la journée pour collecter des échantillons de gaz, hydrate de méthane, eau d'infiltration, la faune et les roches là où le méthane sort du fond marin. L'étude de ces échantillons aidera à raconter l'histoire de l'origine de l'infiltration de méthane et de son impact sur la vie sur ces sites et dans l'océan sus-jacent.

Au cours de la nuit, ils feront une cartographie approfondie des zones non encore étudiées dans le but de localiser plus de suintements de méthane.

Les chercheurs mettront la vidéo des plongées du ROV à la disposition des téléspectateurs en direct sur https://nautiluslive.org/

Le réservoir potentiellement vaste de ce puissant gaz à effet de serre pourrait fournir une source d'énergie intrigante, mais il est largement distribué et peut ne pas être économique à extraire, a noté Robert Embley, un géophysicien de l'OSU qui a passé une grande partie de sa carrière au Laboratoire de l'environnement marin du Pacifique de la NOAA.

"Il est très délicat et potentiellement dangereux de tenter d'extraire du méthane, " dit Embley. " L'exploitation minière aurait toutes sortes d'implications. Lorsque le méthane apparaît sous forme d'hydrate, il peut ressembler à un morceau de glace ou de neige. Mais quand vous essayez de le ramener à la surface, il commence immédiatement à se décomposer. En plus des hydrates, nous avons trouvé des centaines de flux de bulles, mais leur origine et leur portée restent à voir."

Dans leur enquête, les chercheurs ont découvert qu'avec un peu de gaz libre, une grande partie du méthane sous une profondeur océanique de 500 mètres (ou environ 1, 600 pieds), se trouve sous forme d'hydrates solidifiés. Au dessus de 500 mètres, il apparaît généralement sous forme de gaz dans des courants de bulles.

"Une question que nous aimerions aborder est de savoir si les hydrates sont formés par le méthane s'échappant de la Terre et rencontrant le froid, eau de mer profonde, ou les bulles que nous voyons sont-elles le résultat de la décomposition des hydrates et de la libération de gaz, " dit John Lupton, un océanographe chimiste à la NOAA/PMEL.

La quantité de méthane au large de la côte nord-ouest est incertaine, disent les chercheurs. Mais cela semble être beaucoup et cela pourrait causer des problèmes environnementaux potentiels.

"Une préoccupation est ce qui se passerait lors d'un tremblement de terre majeur dans la zone de subduction de Cascadia, " Embley a souligné. " Cela ajouterait plus de perméabilité au fond marin, ajouter plus de voies pour que le méthane s'échappe, et augmenter le potentiel de son rejet dans l'atmosphère."

Alors, que se passe-t-il avec tout le méthane qui bouillonne du fond marin et dans les eaux de l'océan Pacifique ?

Tamara Baumberger, un chercheur du Cooperative Institute for Marine Resources Studies, un centre conjoint OSU/NOAA basé à Hatfield, a échantillonné certaines des bulles du site et trouvé différentes signatures chimiques qui ont aidé les chercheurs à identifier l'origine du méthane. Certains d'entre eux étaient « thermogéniques – le résultat de la matière organique comme le plancton mort réchauffé et transformé en gaz. D'autres étaient « biogéniques, " dans lequel la matière organique a été altérée par l'activité microbienne.

"Quand le méthane est dans l'eau de mer, il est souvent oxydé en dioxyde de carbone par l'activité microbienne, qui peut empêcher une grande partie d'atteindre l'atmosphère, " a déclaré Baumberger. " L'inconvénient, bien sûr, est que le CO2 nouvellement formé est également un problème et qu'il peut à la fois atteindre l'atmosphère et augmenter l'acidification des océans."

Baumberger a déclaré que le méthane libéré dans les eaux peu profondes peut pénétrer dans l'atmosphère plus rapidement parce que les bactéries n'ont pas assez de temps pour l'oxyder. Cependant, les chercheurs ne savent pas combien de suintements de méthane se trouvent dans les eaux peu profondes, qu'ils définissent comme inférieurs à environ 150 mètres.

« Nous savons très peu de choses sur la répartition des suintements de méthane dans les eaux peu profondes car il est très difficile d'y cartographier, " dit Merle. " Mais partout nous cherchions des suintements, nous les avons trouvés. C'est l'un de nos objectifs en juin est d'avoir une meilleure idée de la prévalence des suintements moins profonds. »

La Verne Kulm d'OSU a été l'un des premiers à découvrir des suintements de méthane au large des côtes dans les années 1980, et une décennie plus tard, les chercheurs ont documenté une grande quantité de méthane à Hydrate Ridge au large de la côte de l'Oregon. Le scientifique de l'Université de Washington, Paul Johnson, a cartographié de nombreux emplacements de Washington, et Marta Torres d'OSU a trouvé plus d'hydrates au large de la banque Heceta en 1998.

À partir de 2016, bien que, la recherche a commencé sérieusement et les chercheurs ont trouvé une grande agrégation de sites d'infiltration de méthane au large du banc de Coquille près de Coos Bay, ainsi que dans le canyon d'Astoria, "qui en est plein, " dit Merle. " Partout où nous trouvons des canyons, nous semblons trouver du méthane."

Ils ont également découvert des suintements de méthane au large de Newport, Oregon, dans une eau qui n'avait que 40 mètres de profondeur.

Certains des échantillons de méthane contenaient des traces d'hélium, qui ne se trouve que dans le manteau, les chercheurs ont noté.

« Cette recherche a soulevé des questions intéressantes, " a déclaré Baumberger. " Quelle est la fréquence des suintements de méthane du manteau de gaz dans la marge de Cascadia ? Quelle est la stabilité du système lors d'un séisme ? Un réchauffement des océans entraînera-t-il une augmentation des rejets de méthane ? Ce que nous essayons de faire, c'est d'identifier ce qui existe et d'établir une base de référence. Ensuite, nous pourrons répondre à ces questions scientifiques et à d'autres."