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Cresta de hidratos

Batimetría de Hydrate Ridge.

Hydrate Ridge es una formación de hidratos de clatratos por empuje acrecional , lo que significa que está formada por sedimentos raspados de la placa oceánica en subducción. Tiene aproximadamente 200 m (700 pies) de altura y está ubicada a 100 km (62 mi) de la costa de Oregón . [1] [2] [3] En las formaciones de hidratos, el metano queda atrapado en estructuras de agua cristalizada. Dicho metano se transforma en la fase gaseosa y se filtra al océano en este sitio, que ha sido un lugar popular de estudio desde su descubrimiento en 1986. [4] Hydrate Ridge también sustenta una comunidad bentónica impulsada por metano . [5]

Significado

Hydrate Ridge y otras formaciones de hidratos almacenan metano durante períodos prolongados de tiempo. Este metano puede liberarse nuevamente al océano como resultado de la actividad sísmica submarina u otros movimientos repentinos. [4] El metano es un potente gas de efecto invernadero y el estudio de las formaciones de hidratos puede brindar información sobre sus influencias en el ciclo global del carbono y el secuestro de carbono . [6]

Debido a que es una de las formaciones de hidratos de más fácil acceso en el océano, y debido a que los efectos globales de la liberación de metano oceánico aún son poco comprendidos, Hydrate Ridge ha recibido una atención científica significativa desde su descubrimiento. [1] [7] La ​​presencia de sitios de ventilación y una comunidad bentónica allí, junto con la asociación de la cresta con la zona de subducción de Cascadia (como una formación de acreción), la ha convertido en un lugar en el que las características de los hidratos de gas y la zona de subducción se estudian ampliamente. [4]

Otra motivación para estudiar la dorsal ha sido descubrir filtraciones de metano como fuente potencial de combustibles fósiles . [8] La investigación puede revelar el valor económico de estas estructuras.

Historia de las observaciones

La importancia de Hydrate Ridge se reconoció en 1986, con el descubrimiento de sitios de ventilación de baja temperatura y una comunidad biológica impulsada por metano allí. [9] Desde entonces, se ha recopilado información sobre frecuencias de emisión de burbujas, alturas de columnas, etc. en la cresta, particularmente mediante el uso de ROV , para mejorar nuestra comprensión científica de la misma. [10]

Un estudio de la columna de burbujas de 2001 sugirió que la zona de gas libre (véase "Ventilación de metano") bajo los sedimentos superficiales en Hydrate Ridge es espesa. Si este es el caso, y si otras formaciones de hidratos activos comparten esta característica, es posible que se libere más metano (e influya en el cambio climático ) de lo que se preveía antes del estudio, según los investigadores. [11]

Un estudio de 2016 indicó que los flujos de gas en Hydrate Ridge se ven afectados más por patrones diurnos que por patrones estacionales. Los impactos de esto requieren más estudios. [10]

Estructura del subsuelo

En 1996, el Programa de Perforación Oceánica desplegó hidrófonos y sismómetros de fondo oceánico alrededor de Hydrate Ridge. Los datos de estas herramientas se analizaron en un estudio de 2001, en el que las velocidades de las ondas sísmicas refractadas ayudaron a los científicos a estimar el contenido del subsuelo del sitio (por ejemplo, el espesor relativo de su zona de gas libre). [11]

Ventilación de metano

En Hydrate Ridge se libera metano, en particular a través de filtraciones frías . Se cree que la Southern Hydrate Ridge (SHR) es una parte especialmente activa de la formación. Sin embargo, un estudio de 2016 ha afirmado que la cumbre de la SHR no es la única estructura involucrada en el transporte de gas y fluidos por el subsuelo marino. Se producen flujos más pequeños en otras partes. [10]

La zona de gas libre es una zona de metano liberado en una formación de hidratos, debajo de la zona de estabilidad de hidratos . Puede influir en la tasa de producción de metano en una dorsal o región dorsal. Una zona de gas libre grande hace que haya más metano disponible para ser liberado en el océano abierto y, por lo tanto, es probable que pueda tener mayor influencia en el cambio climático que una más pequeña. [11]

Biología

Hydrate Ridge alberga varias especies de organismos bentónicos que utilizan metano, incluidas las almejas Calyptogena y los tapetes microbianos . Un estudio de 2001 propuso que los tapetes microbianos en este sitio se correlacionan con un fuerte flujo de salida en las filtraciones frías. También afirmó que Calyptogena funciona con la ayuda de bacterias oxidantes de sulfuro (el sulfuro es un producto de la oxidación del metano). [5]

Lo anterior coincide con un estudio de 1986, que afirmó que varios organismos grandes en Hydrate Ridge trabajan simbióticamente con microorganismos para producir energía a partir de metano. [9]


Conjunto cableado de la Iniciativa de Observatorios Oceánicos

En la cordillera de los hidratos del sur se ha instalado una parte del conjunto de cables de la Iniciativa de Observatorios Oceánicos . El conjunto de cables recoge y envía datos a la costa en tiempo real. [12] Como resultado, permite a los científicos realizar más observaciones continuas de los efectos estacionales en la actividad de los respiraderos y de los vínculos entre los cambios en el flujo de metano y los ciclos bioquímicos en esta ubicación específica. [4]

Referencias

  1. ^ ab "Programa Nacional de Investigación y Desarrollo de Hidratos de Metano". Laboratorio Nacional de Tecnología Energética . Consultado el 14 de enero de 2012 .
  2. ^ "Experimento de cresta de hidratos 2004 (HyREX04)". Scripps Institution of Oceanography . 18 de marzo de 2011 . Consultado el 14 de enero de 2012 .
  3. ^ Johnson, JE; Goldfinger, C.; Tréhu, AM ; Bangs, NLB; Torres, ME; y Chevallier, J. "Variabilidad norte-sur en la historia de la deformación y el venteo de fluidos a lo largo de Hydrate Ridge, margen de Cascadia". En Tréhu, AM ; Bohrmann, G.; Torres, ME; y Colwell, FS (Eds.). Proc. ODP, Sci. Results, 204 (2006): College Station, TX (Programa de Perforación Oceánica), 1–16. doi:10.2973/odp.proc.sr.204.125.2006.
  4. ^ abcd "Hydrate Ridge". ooicruises.ocean.washington.edu . Consultado el 6 de mayo de 2017 .
  5. ^ ab Tryon, Michael D.; y Brown, Kevin M. "Patrones de flujo complejos a través de Hydrate Ridge y su impacto en la biota de filtración". Geophysical Research Letters. 28.14 (2001): 2863-866. Web.
  6. ^ Archer, D. "Estabilidad del hidrato de metano y cambio climático antropogénico". Biogeosciences Discussions , European Geosciences Union. 4.2 (2007): 993-1057. Web.
  7. ^ Karen Weitemeyer; Steve Constable; Kerry Key (17 de septiembre de 2004). "Informe de crucero" (PDF) . Consultado el 14 de enero de 2012 .
  8. ^ Milkov, AV; y Sassen, R. "Geología económica de acumulaciones y provincias de hidratos de gas en alta mar". Geología marina y petrolera. 19.1 (2002): 1-11. Web.
  9. ^ ab Kulm, LD; Suess, E.; Moore, JC; Carson, B.; Lewis, BT; Ritger, SD; Kadko, DC; Thornburg, TM; Embley, RW; Rugh, WD; Massoth, GJ; Langseth, MG; Cochrane, GR; y Scamman, RL "Zona de subducción de Oregón: ventilación, fauna y carbonatos". Science, 231 (1986): 561–566. Web.
  10. ^ abc Denny, Alden R.; Solomon, Evan A.; Kelley, Deborah S.; y Philip, Brendan T. "Mediciones de series temporales de la variabilidad de la columna de burbujas y la distribución de metano en la columna de agua sobre la cordillera de hidratos del sur, Oregón". Geoquímica, Geofísica, Geosistemas G³. 17.3 (2016): 1182-196. Web.
  11. ^ abc Trehu, Anne M.; y Flueh, Ernst R. "Estimación del espesor de la zona de gas libre debajo de Hydrate Ridge, margen continental de Oregón, a partir de velocidades sísmicas y atenuación". Journal of Geophysical Research: Solid Earth. 106.B2 (2001): 2035-045. Web.
  12. ^ "Margen continental cableado". Iniciativa de observatorios oceánicos . 27 de julio de 2016. Consultado el 6 de mayo de 2017 .