Des chercheurs de l'Université de Kyushu ont localisé un grand réservoir de gaz sous un axe de rifting sur la base d'une méthode automatisée permettant de dériver la vitesse des ondes de pression sismique à partir des données de sismique réflexion. Le réservoir peut être vu dans cette cartographie bidimensionnelle de la vitesse sismique, qui s'étend sur une profondeur d'environ 3,5 km sous le niveau de la mer et sur une distance d'environ 6,5 km, comme une zone bleu foncé de faible vitesse dans les zones vertes de vitesse plus élevée. L'identification du réservoir a été possible en raison de la résolution considérablement améliorée fournie par la technique automatisée par rapport aux méthodes d'analyse manuelle utilisées à ce jour. Selon la nature du gaz, qui est probablement principalement du dioxyde de carbone, méthane, ou un mélange des deux, ce réservoir trouvé dans la fosse d'Okinawa pourrait être une ressource naturelle potentielle ou une préoccupation environnementale. Crédit :Takeshi Tsuji, Université de Kyushu
Analyser les réflexions des ondes de pression sismiques par la géologie du sous-sol au large du sud-ouest du Japon, des chercheurs de l'Université de Kyushu ont trouvé la première preuve d'un énorme réservoir de gaz où la croûte terrestre est en train d'être séparée. Selon sa nature, le gaz piégé pourrait être une ressource naturelle potentielle inexploitée ou une source de gaz à effet de serre en attente de s'échapper, accroître la nécessité de faire connaître des réservoirs similaires dans le monde.
Alors que l'océan peut sembler calme en surface, les profondeurs de l'océan peuvent connaître une intense activité thermique lorsque du magma chaud s'infiltre à partir d'endroits où les couches supérieures de la Terre sont en train de se séparer, un processus appelé rifting. Dans de telles zones, des niveaux élevés de dioxyde de carbone et de méthane peuvent être présents dans l'eau, pouvant s'échapper du magma ou être produit par des organismes microbiens ou l'interaction de sédiments riches en matières organiques avec de l'eau chaude.
Dans une nouvelle étude publiée dans Lettres de recherche géophysique , chercheurs de l'Institut international de recherche sur l'énergie neutre en carbone de l'Université de Kyushu (I 2 CNER) rapportent maintenant que certains de ces gaz peuvent en fait être piégés sous terre, conduisant à l'existence d'un réservoir de gaz massif sous l'axe le long duquel le rifting se produit dans la fosse d'Okinawa.
Pour trouver le réservoir, les chercheurs ont analysé les mesures de la façon dont les structures géologiques reflètent les ondes de pression sismiques générées par une source acoustique transportée par un bateau vers la zone d'étude. Appliquer une technique de calcul automatisé à ces données sismiques, ils ont pu créer une carte bidimensionnelle des vitesses auxquelles les ondes de pression traversent le sol avec une résolution beaucoup plus élevée que les techniques manuelles précédentes.
« Les ondes de pression sismiques voyagent généralement plus lentement à travers les gaz qu'à travers les solides, " explique le co-auteur de l'étude Andri Hendriyana. " Ainsi, en estimant la vitesse des ondes de pression sismiques à travers le sol, nous pouvons identifier les réservoirs de gaz souterrains et même obtenir des informations sur leur niveau de saturation. Dans ce cas, nous avons trouvé des poches à faible vitesse le long de l'axe de rifting près d'Iheya North Knoll au milieu de la fosse d'Okinawa, indiquant les zones remplies de gaz."
À ce stade, les chercheurs ne savent toujours pas si les réservoirs sont principalement remplis de dioxyde de carbone ou de méthane. Si le méthane, le gaz pourrait être une ressource naturelle potentielle. Cependant, le dioxyde de carbone et le méthane contribuent tous deux à l'effet de serre, donc le rapide, la libération incontrôlée de l'un ou l'autre gaz à partir d'un si grand réservoir pourrait avoir des implications environnementales importantes.
"Alors que beaucoup de gens se concentrent sur les gaz à effet de serre produits par les humains, une grande variété de sources naturelles existent également, " explique l'auteur correspondant Takeshi Tsuji. " Les réservoirs de gaz à grande échelle le long d'un axe de rift peuvent représenter une autre source de gaz à effet de serre que nous devons surveiller. Ou, ils pourraient s'avérer être une ressource naturelle importante.
Quant à la façon dont le gaz est piégé, une possibilité est que des couches de sédiments imperméables telles que l'argile pourraient empêcher le gaz de s'échapper des couches sous-jacentes poreuses de matériaux tels que la pierre ponce. En fonction du flux de chaleur autour de la zone d'étude, les chercheurs pensent qu'une autre possibilité est qu'un capuchon à faible perméabilité d'hydrate de méthane - une glace contenant du méthane - agisse comme couvercle.
"Des zones comme celle que nous enquêtons ne sont pas rares le long des failles, donc je m'attends à ce que des réservoirs similaires puissent exister ailleurs dans la fosse d'Okinawa ainsi que dans d'autres bassins continentaux d'arrière-arc couverts de sédiments dans le monde, " explique Tsuji.
