Hydrat Ridge
Hydrate Ridge to akrecyjna formacja hydratu klatratu ciągu , co oznacza, że została utworzona z osadów zeskrobanych z subdukcyjnej płyty oceanicznej. jest ok. 200 m (700 stóp) wysokości i znajduje się 100 km (62 mil) od brzegu Oregonu . W formacjach hydratów metan jest uwięziony w skrystalizowanych strukturach wodnych. Taki metan przekształca się w fazę gazową i przedostaje się do oceanu w tym miejscu, które jest popularnym miejscem badań od czasu jego odkrycia w 1986 roku. Hydrate Ridge wspiera również społeczności bentosowe napędzane metanem .
Znaczenie
Hydrate Ridge i inne formacje hydratów magazynują metan przez dłuższy czas. Ten metan może zostać uwolniony z powrotem do oceanu w wyniku podwodnej aktywności sejsmicznej lub innych nagłych ruchów. Metan jest silnym gazem cieplarnianym , a badanie formacji hydratów może dostarczyć informacji na temat ich wpływu na globalny obieg węgla i sekwestrację węgla .
Ponieważ jest to jedna z najłatwiej dostępnych formacji hydratów w oceanie, a globalne skutki uwalniania metanu z oceanów są nadal słabo poznane, od czasu odkrycia Hydrate Ridge spotkało się z dużym zainteresowaniem naukowców. Obecność tam miejsc wentylacyjnych i zbiorowisk bentosowych, wraz ze związkiem grzbietu ze strefą subdukcji Cascadia (jako formacją akrecyjną), sprawiła, że jest to miejsce, w którym szeroko bada się charakterystykę hydratu gazu i strefy subdukcji.
Inną motywacją do zbadania grzbietu było odkrycie wycieków metanu jako potencjalnego źródła paliw kopalnych . Badania mogą ujawnić wartość ekonomiczną tych struktur.
Historia obserwacji
Znaczenie Hydrate Ridge zostało docenione w 1986 r., Wraz z odkryciem tam miejsc wentylacji w niskich temperaturach i społeczności biologicznej napędzanej metanem. Od tego czasu zbierano informacje na temat częstotliwości emisji bąbelków, wysokości pióropuszy itp. na grzbiecie, szczególnie za pomocą pojazdów zdalnie sterowanych, aby pogłębić naszą wiedzę naukową na ten temat.
Badanie pióropuszy bąbelków z 2001 r. Sugerowało, że strefa wolnego gazu (patrz „Odpowietrzanie metanu”) pod osadami powierzchniowymi w Hydrate Ridge jest gruba. Jeśli tak jest i jeśli inne aktywne formacje hydratów mają tę samą cechę, według naukowców może uwolnić się więcej metanu (i wpłynąć na zmianę klimatu ), niż przewidywano przed badaniem.
Badanie z 2016 roku wykazało, że na strumienie gazów w Hydrate Ridge większy wpływ mają wzorce dobowe niż sezonowe. Skutki tego wymagają dalszych badań.
Struktura podpowierzchniowa
W 1996 roku Ocean Drilling Program rozmieścił hydrofony dna oceanicznego i sejsmometry dna oceanicznego wokół Hydrate Ridge. Dane z tych narzędzi zostały przeanalizowane w badaniu z 2001 r., w którym prędkości załamanych fal sejsmicznych pomogły naukowcom oszacować podpowierzchniową zawartość miejsca (np. względną grubość jego wolnej strefy gazowej).
Odpowietrzanie metanu
Metan jest uwalniany w Hydrate Ridge, szczególnie przez zimne wycieki . Uważa się, że Southern Hydrate Ridge (SHR) jest szczególnie aktywną częścią formacji. Jednak badanie z 2016 r. wykazało, że Szczyt SHR nie jest jedyną strukturą zaangażowaną w transport gazów i płynów pod dnem morskim. Mniejsze strumienie występują gdzie indziej.
Strefa wolnego gazu to strefa uwolnionego metanu w formacji hydratu, poniżej strefy stabilności hydratu . Może wpływać na tempo wydzielania metanu w grzbiecie lub regionie grzbietu. Duża wolna strefa gazowa udostępnia więcej metanu do uwolnienia do otwartego oceanu, a zatem może prawdopodobnie mieć większy wpływ na zmiany klimatyczne niż mniejsza.
Biologia
W Hydrate Ridge występuje kilka gatunków organizmów bentosowych wykorzystujących metan, w tym małże Calyptogena i maty mikrobiologiczne . Badanie z 2001 roku wykazało, że maty mikrobiologiczne w tym miejscu korelują z dużym odpływem podczas zimnych wycieków. Twierdził też, że Calyptogena działa z pomocą bakterii utleniających siarczki (siarczki są produktem utleniania metanu).
Powyższe jest zgodne z badaniem z 1986 roku, które wykazało, że kilka dużych organizmów w Hydrate Ridge współpracuje z mikroorganizmami w celu wytworzenia energii z metanu.
Ocean Observatories Initiative Cabled Array
Część Cabled Array inicjatywy Ocean Observatories Initiative została zmontowana na Southern Hydrate Ridge. Okablowana macierz zbiera i wysyła dane na lądzie w czasie rzeczywistym. W rezultacie umożliwia naukowcom dokonywanie większej liczby ciągłych obserwacji wpływu sezonowości na aktywność otworów wentylacyjnych oraz powiązań między zmianami strumienia metanu a cyklami biochemicznymi w tym konkretnym miejscu.