De afgelopen twee jaar, wetenschappers van de Oregon State University en de National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) hebben de kustgebieden van de Pacific Northwest in kaart gebracht waar onder water bubbelstromen betekenen dat methaangas vrijkomt uit de zeebodem.

En wat ze hebben gevonden, is een eye-opener. Sinds het eerste bewijs van methaan onder water eind jaren tachtig werd ontdekt, tot 2015 waren er slechts ongeveer 100 "seep-sites" geïdentificeerd langs de noordwestkust. Ze werden vaak per ongeluk ontdekt, toen vissers afwijkingen op hun fishfinders zouden ontdekken die akoestische reflecties bleken te zijn van het borrelende methaangas.

Maar in de afgelopen twee jaar hebben de wetenschappers, geholpen door nieuwe sonartechnologie op het verkenningsvaartuig (E/V) Nautilus, eigendom van en geëxploiteerd door de Ocean Exploration Trust - zijn doelbewust op zoek gegaan naar bewijs van methaan onder water en hebben het totale aantal offshore-sijp-emissielocaties uitgebreid tot maar liefst 1. 000 locaties.

Het is nog niet duidelijk of het methaan een kans biedt voor een nieuwe energiebron of een potentieel ernstige bedreiging voor het milieu, maar voor nu willen de onderzoekers de verspreiding van de vindplaatsen in kaart brengen en onderzoek doen naar de samenstelling en bronnen van het gas. Ze geloven dat ze deze zomer nieuwe methaansijpels zullen ontdekken wanneer ze verschillende onderzoeksschepen gebruiken om extra kartering uit te voeren voor de noordwestkust.

"Met dit nieuwe sonarsysteem, we hebben slechts ongeveer 38 procent van de zeebodem in kaart gebracht en ongeveer 25 procent van de waterkolomgegevens van Washington tot Noord-Californië, " zei Susan Merle, een oceanograaf in de staat Oregon die werkt vanuit het Hatfield Marine Science Center van OSU in Newport, Erts. "Ongetwijfeld, er zijn meer sites, en we hopen ze te vinden."

De onderzoekers beginnen in juni aan een nieuwe expeditie aan boord van de E/V Nautilus en gebruiken overdag een op afstand bediend voertuig om gasmonsters te verzamelen, methaanhydraat, kwelwater, fauna en rotsen precies daar waar het methaan de zeebodem verlaat. Het onderzoeken van deze monsters zal helpen het verhaal te vertellen van de oorsprong van het sijpelende methaan en de impact ervan op het leven op deze locaties en in de bovenliggende oceaan.

Tijdens de nacht, ze zullen gebieden die nog niet zijn onderzocht uitgebreid in kaart brengen in een poging meer methaansijpels te lokaliseren.

De onderzoekers zullen video van de ROV-duiken live beschikbaar stellen aan kijkers op https://nautiluslive.org/

De potentieel enorme opslagplaats van dit krachtige broeikasgas zou een intrigerende energiebron kunnen zijn, maar het is wijd verspreid en is misschien niet economisch om te extraheren, merkte Robert Embley op, een OSU-geofysicus die een groot deel van zijn carrière bij NOAA's Pacific Marine Environmental Laboratory doorbracht.

"Het is erg lastig en potentieel gevaarlijk om te proberen methaan te winnen, Embley zei. "Mijnbouw zou allerlei implicaties hebben. Wanneer methaan als hydraat verschijnt, kan het eruitzien als een stuk ijs of sneeuw. Maar als je het naar de oppervlakte probeert te brengen, het begint onmiddellijk te ontbinden. Naast hydraten, we hebben honderden bellenstromen gevonden, maar hun oorsprong en reikwijdte valt nog te bezien."

In hun onderzoek hebben hebben de onderzoekers ontdekt dat samen met wat vrij gas, veel van het methaan onder een oceaandiepte van 500 meter (of ongeveer 1, 600 voet), wordt gevonden als gestolde hydraten. Boven de 500 meter, het verschijnt meestal als een gas in bellenstromen.

"Een vraag die we willen beantwoorden, is of hydraten worden gevormd door methaangas dat uit de aarde sijpelt en de kou ontmoet, diep zeewater, of zijn de bubbels die we zien het resultaat van het afbreken van de hydraten en het vrijkomen van gas, " zei John Lupton, een chemisch oceanograaf bij NOAA/PMEL.

Hoeveel methaan er voor de noordwestkust is, is onzeker, zeggen de onderzoekers. Maar het blijkt veel te zijn en het kan potentiële milieuproblemen veroorzaken.

"Een zorg is wat er zou gebeuren tijdens een grote aardbeving in de Cascadia Subduction Zone, Embley merkte op. "Het zou de zeebodem meer doorlatend maken, voeg meer paden toe om het methaan te laten ontsnappen, en het potentieel voor vrijgave in de atmosfeer te vergroten."

Dus wat gebeurt er met al het methaan dat opborrelt uit de zeebodem en in de wateren van de Stille Oceaan?

Tamara Baumberger, een onderzoeker van het Cooperative Institute for Marine Resources Studies - een gezamenlijk OSU / NOAA-centrum in Hatfield - heeft een aantal van de bubbels van de site bemonsterd en verschillende chemische handtekeningen gevonden die de onderzoekers hielpen de oorsprong van het methaan vast te stellen. Een deel ervan was "thermogeen - het resultaat van organisch materiaal zoals dood plankton dat werd opgewarmd en omgezet in gas. Een deel was "biogeen, " waarin het organische materiaal werd veranderd door microbiële activiteit.

"Als methaan in zeewater zit, het wordt vaak geoxideerd tot koolstofdioxide door microbiële activiteit, waardoor veel ervan de atmosfeer niet kan bereiken, " zei Baumberger. "Het nadeel, natuurlijk, is dat de nieuw gevormde CO2 ook een probleem is en dat het zowel de atmosfeer kan bereiken als de verzuring van de oceaan kan vergroten."

Baumberger zei dat methaan dat vrijkomt in ondiep water sneller in de atmosfeer kan komen omdat de bacteriën niet genoeg tijd hebben om het te oxideren. Echter, de onderzoekers weten niet hoeveel methaan er in ondiep water sijpelt, die zij definiëren als minder dan ongeveer 150 meter.

"We weten heel weinig over de verspreiding van methaansijpeling in ondiep water, omdat het erg moeilijk is om daar in kaart te brengen, "Zei Merle. "Maar overal waar we naar sijpels zochten, we hebben ze gevonden. Dat is een van onze doelen in juni:een beter idee krijgen van hoe vaak de ondiepere sijpels voorkomen."

La Verne Kulm van OSU was een van de eersten die in de jaren tachtig methaan ontdekte voor de kust, en een decennium later, onderzoekers documenteerden voldoende methaan bij Hydrate Ridge voor de kust van Oregon. University of Washington-wetenschapper Paul Johnson bracht veel van de locaties in Washington in kaart, en Marta Torres van OSU vond in 1998 meer hydraten bij de Heceta Bank.

Met ingang van 2016, Hoewel, de zoektocht begon serieus en de onderzoekers hebben een grote verzameling methaansijpelingssites gevonden bij de Coquille Bank in de buurt van Coos Bay, evenals in de Astoria Canyon, "die er vol van is, "Zei Merle. "Overal waar we canyons vinden, we lijken methaan te vinden."

Ze ontdekten ook dat methaan uit Newport sijpelt, Oregon, in water dat slechts 40 meter diep was.

Sommige van de methaanmonsters bevatten sporen van helium, die alleen in de mantel te vinden is, merkten de onderzoekers op.

"Dit onderzoek heeft een aantal interessante vragen opgeroepen, " zei Baumberger. "Hoe vaak komt mantelgas in de Cascadia Margin methaangas voor? Hoe stabiel is het systeem tijdens een aardbeving? Zal een opwarmende oceaan leiden tot een toename van de uitstoot van methaan? Wat we proberen te doen, is te bepalen hoeveel er is en een basislijn vast te stellen. Dan kunnen we deze en andere wetenschappelijke vragen beantwoorden."