Анализируя отражение волн сейсмического давления от геологии морского дна у юго-западной Японии, исследователи из Университета Кюсю обнаружили первое свидетельство наличия массивного газового резервуара в месте отделения земной коры. В зависимости от своей природы захваченный газ может быть потенциальным неиспользованным природным ресурсом или источником парниковых газов, ожидающих выхода, что повышает потребность в осведомленности об аналогичных резервуарах по всему миру.
В то время как океан может казаться спокойным на поверхности, его глубины могут испытывать интенсивную тепловую активность, поскольку горячая магма просачивается из мест, где происходит разрыв верхних слоев Земли - процесс, называемый рифтогенезом. В таких районах в воде могут присутствовать повышенные уровни углекислого газа и газообразного метана, которые, возможно, выделяются из магмы или образуются микробными организмами или взаимодействием богатых органическими веществами отложений с горячей водой.
В новом исследовании, опубликованном в Geophysical Research Letters, исследователи из Международного института углеродно-нейтральных энергетических исследований Университета Кюсю (I2CNER) сообщают, что некоторые из этих газов могут фактически оказались в ловушке под землей, что привело к существованию массивного газового резервуара под осью, вдоль которой происходит рифтогенез в Окинавском прогибе.
Чтобы найти водохранилище, исследователи проанализировали измерения того, как геологические структуры отражают волны сейсмического давления, генерируемые акустическим источником, доставленным на лодке в район исследования. Применив к этим сейсмическим данным автоматизированный метод расчета, они смогли создать двухмерную карту скоростей, с которыми волны давления распространяются по земле, с гораздо более высоким разрешением, чем предыдущие ручные методы.
"Волны сейсмического давления обычно распространяются медленнее через газы, чем через твердые тела", - объясняет соавтор исследования Андри Хендрияна. «Таким образом, оценивая скорость волн сейсмического давления в земле, мы можем идентифицировать подземные резервуары газа и даже получить информацию о том, насколько они насыщены. середина Окинавского желоба, указывая на области, заполненные газом."
На данном этапе исследователи до сих пор не уверены, заполнены ли резервуары в основном углекислым газом или метаном. Если метан, газ может быть потенциальным природным ресурсом. Однако и углекислый газ, и метан способствуют возникновению парникового эффекта, поэтому быстрый и неконтролируемый выброс любого из этих газов из такого большого резервуара может иметь серьезные экологические последствия.
«Хотя многие люди сосредотачиваются на парниковых газах, производимых людьми, также существует огромное разнообразие природных источников», - говорит автор-корреспондент Такеши Цудзи.«Крупномасштабные газовые резервуары вдоль оси рифтогенеза могут представлять собой еще один источник парниковых газов, за которым нам нужно следить. Или они могут оказаться значительным природным ресурсом».
Что касается того, как улавливается газ, одна из возможностей состоит в том, что слои непроницаемых отложений, таких как глина, могут препятствовать выходу газа из пористых нижележащих слоев материалов, таких как пемза. Основываясь на потоке тепла вокруг изучаемой области, исследователи предполагают, что еще одна возможность заключается в том, что низкопроницаемая шапка из гидрата метана - метансодержащего льда - действует как крышка.
«Зоны, подобные той, которую мы исследуем, не редкость вдоль рифтов, поэтому я ожидаю, что подобные резервуары могут существовать в других местах Окинавского прогиба, а также в других покрытых отложениями континентальных задуговых бассейнах по всему миру», - объясняет Цудзи..