Au large de Washington, des colonnes de bulles s'élèvent du fond marin, comme s'il s'agissait d'une preuve d'un dragon endormi couché en dessous. Mais ces bulles sont du méthane qui est extrait des sédiments et s'élève dans l'eau. Les emplacements où ils émergent fournissent des indices importants sur ce qui se passera lors d'un séisme majeur au large des côtes.

L'étude, de l'Université de Washington et de l'Oregon State University, a été récemment publié dans le Journal of Geophysical Research:Solid Earth .

La première analyse à grande échelle de ces émissions de gaz le long de la côte de Washington trouve plus de 1, 700 panaches de bulles, principalement regroupés dans une bande nord-sud à environ 30 miles (50 kilomètres) de la côte. L'analyse de la géologie sous-jacente suggère pourquoi les bulles émergent ici :le gaz et le fluide montent à travers des failles générées par le mouvement des plaques géologiques qui produisent des tremblements de terre majeurs au large dans le nord-ouest du Pacifique.

"Nous avons trouvé les premiers évents de méthane sur la marge de Washington en 2009, et nous pensions avoir de la chance de les trouver, mais depuis, le nombre vient de croître de façon exponentielle, " a déclaré l'auteur principal Paul Johnson, professeur d'océanographie à l'UW.

"Ces évents sont un peu éphémères, " Johnson a ajouté. " Parfois, ils s'allument et s'allument avec les marées, et ils peuvent se déplacer un peu sur le fond marin. Mais ils ont tendance à se produire en grappes dans un rayon d'environ trois terrains de football. Parfois, vous allez là-bas et vous verrez un évent actif et vous reviendrez au même endroit et il est parti. Ils ne sont pas fiables, comme les geysers de Yellowstone."

Les auteurs ont analysé les données de plusieurs croisières de recherche au cours de la dernière décennie qui utilisent la technologie sonar moderne pour cartographier le fond marin et également créer des images sonar de bulles de gaz dans l'eau sus-jacente. Leurs nouveaux résultats montrent plus de 1, 778 panaches de bulles de méthane provenant des eaux au large de l'État de Washington, regroupés en 491 groupes.

"Si vous pouviez marcher sur le fond marin de l'île de Vancouver au fleuve Columbia, vous ne seriez jamais hors de vue d'un panache de bulles, " a déclaré Johnson.

Les sédiments au large de la côte de Washington se forment lorsque la plaque océanique Juan de Fuca plonge sous la plaque continentale nord-américaine, racler les matériaux de la croûte océanique. Ces sédiments sont ensuite chauffés, déformé et comprimé contre la plaque rigide nord-américaine. La compression expulse à la fois le fluide et le gaz méthane, qui émerge sous forme de bulles du fond marin.

Les colonnes de bulles sont situées le plus souvent à la limite entre le plateau continental plat et la section à forte pente où le fond marin descend jusqu'aux profondeurs abyssales de l'océan ouvert. Ce brusque changement de pente est également une frontière tectonique entre les plaques océanique et continentale.

"Bien qu'il y ait des panaches de méthane de toutes les profondeurs sur la marge, la grande majorité des sites de panaches de méthane nouvellement observés sont situés du côté mer du plateau continental, à environ 160 mètres de profondeur d'eau, " a déclaré Johnson.

Une étude précédente de l'UW avait suggéré que le réchauffement de l'eau de mer pourrait libérer du méthane gelé dans cette région, mais une analyse plus approfondie a montré que les bulles de méthane au large de la côte nord-ouest du Pacifique proviennent de sites présents depuis des centaines d'années, et ne sont pas liés au réchauffement climatique, dit Johnson.

Au lieu, ces émissions de gaz sont une caractéristique naturelle de longue durée, et leur prévalence contribue à ce que la zone du plateau continental soit des zones de pêche si productives. Le méthane provenant du fond marin fournit de la nourriture aux bactéries, qui produisent alors de grandes quantités de film bactérien. Ce matériel biologique alimente alors toute une chaîne de vie écologique qui améliore les populations de poissons dans ces eaux.

"Si vous regardez en ligne où les transpondeurs satellites indiquent où se trouve la flotte de pêche, vous pouvez voir des grappes de bateaux de pêche autour de ces points chauds de panache de méthane, " a déclaré Johnson.

Pour comprendre pourquoi les bulles de méthane se produisent ici, les auteurs ont utilisé des enquêtes géologiques d'archives menées par les sociétés pétrolières et gazières dans les années 1970 et 1980. Les sondages, désormais accessible au public, montrent des zones de failles dans les sédiments où le gaz et le fluide migrent vers le haut jusqu'à ce qu'ils sortent du fond marin.

"Les relevés sismiques sur les zones d'émission de méthane indiquent que le bord du plateau continental est poussé vers l'ouest lors d'une grande méga-poussée, ou magnitude-9, tremblement de terre, " a déclaré Johnson. " Les failles à cette limite tectonique fournissent des voies perméables au méthane et au fluide chaud pour s'échapper des profondeurs des sédiments. "

L'emplacement de ces failles pourrait potentiellement fournir une nouvelle compréhension du risque sismique de la zone de subduction de Cascadia, dont la dernière rupture remonte à plus de 300 ans. Si le mouvement du fond marin lors d'un séisme dans la zone de subduction se produit plus près du rivage, et une composante majeure de ce mouvement se produit dans les eaux moins profondes, cela générerait un tsunami plus petit que si le mouvement du fond marin était entièrement en eau profonde.

"Si notre hypothèse s'avère vraie, alors cela a des implications majeures sur le fonctionnement de cette zone de subduction, " a déclaré Johnson.