science >> Wetenschap >  >> Natuur

Meer verzamelen dan alleen seismische gegevens langs de Cascadia Fault

Een voorbeeld van de gegevens over de morfologie van de zeebodem die zijn verkregen met de multibeam-echosounder die een geërodeerde zeebodem laat zien in een onderzeese canyonkop bij Grays Harbor, Washington.

Beneden in het hoofdlab van de R/V Marcus Langseth, vindt u een reeks monitoren-46, om precies te zijn! - ze geven allemaal informatie weer over de gegevens die we verzamelen. Hoewel veel van de schermen zijn gewijd aan het bewaken van de seismische gegevens en de instrumentatie met betrekking tot het verzamelen van de seismische gegevens, er zijn twee schermen die gegevens weergeven met betrekking tot de multibeam echolood. Een multibeam echolood is een instrument dat op de romp van het schip is gemonteerd en dat in een waaiervorm onder het schip geluidsgolven uitzendt. De geluidsgolven reizen door het water naar de zeebodem en terug naar het instrument. De tijd die de geluidsgolven nodig hebben om terug te keren, wordt gebruikt om de diepte van de zeebodem te bepalen, die ons informatie geeft over de vorm van de zeebodem - bekend als bathymetrie. Deze informatie vormt een aanvulling op de diepe ondergrondse beeldvorming die door de seismische gegevens wordt geleverd.

De twee monitoren voor de multibeam stellen ons in staat om de gegevens die worden verzameld te controleren en te zien. Een van de schermen toont de multibeam-gegevens in kaartweergave, zodat we de dekking kunnen zien en de parameters voor het instrument kunnen instellen (Figuur 1, linker scherm). Het andere scherm is opgesplitst in twee vensters die de gegevens in realtime weergeven (Figuur 1, rechter scherm). Het bovenste venster geeft de reflectiviteit van de zeebodem weer, een maat voor de hardheid of ruwheid van de zeebodem. In het onderste venster worden de gegevens weergegeven als een zijzwad, wat in wezen een zijaanzicht van de gegevens is alsof we er vanaf de achterkant van het schip naar kijken.

Wat zoeken we precies in de multibeam data? In figuur 2, onderstaand, we zien een dynamische omgeving op de zeebodem in het zuiden van Oregon met geulen, kanalen, en aardverschuivingen allemaal afgebeeld langs dit kleine gedeelte van de marge. Naast beeldvorming op de zeebodem, moderne multibeam-systemen zijn in staat om gasbellen in de waterkolom af te beelden. Een methaansijpeling is te zien in de nieuwe dataset die overeenkomt met een eerder geïdentificeerde sijpeling die helium kan bevatten dat uit de aardmantel lekt. Nieuwe beeldvormingstechnieken (Figuur 3) stellen onderzoekers in staat om beter te lokaliseren waar dit methaan uit de zeebodem sijpelt.

  • Afbeelding 1:Afbeelding van de twee schermen in het hoofdlab gewijd aan de multibeam echolood. Het linkerscherm toont de dekkingskaart en vensters om parameters aan te passen. Het rechterscherm toont de gegevens in realtime in twee verschillende formaten.

  • Figuur 2:Een 3D-perspectief van Zuid-Oregon met fysiografische annotaties en een waaierbeeld van een methaansijpeling. Meer informatie over de verkenning van methaansijpelingen en het in kaart brengen van de zeebodem is verkrijgbaar bij NOAA's Pacific Marine Environmental Laboratory

  • Figuur 3:geannoteerde waterkolomstrook van multibeam-gegevens met geïdentificeerde methaansijpels.

  • Afbeelding 4:De dekking van nieuwe multibeam bathymetriegegevens die tijdens ons onderzoek zijn verzameld. Met ingang van 30 juni, het schip heeft ongeveer 26 verzameld, 500 vierkante kilometer aan nieuwe data, met de regenboogkleurige secties die het onderzochte gebied afbakenen.

Nauwkeurige beoordeling en interpretatie van multibeam- en sonargegevens in eerdere onderzoeken onthullen duizenden methaansijpelingen, allemaal verspreid langs de Cascadia-marge. Tijdens onze expeditie, met de multibeam hebben we de locatie van enkele van deze eerder in kaart gebrachte sijpelingen bevestigd, maar hebben we ook enkele nieuwe geïdentificeerd. Met zorgvuldige en aandachtige ogen, je kunt deze methaansijpels in realtime door het zijwaartse venster zien. Echter, de sijpelt zijn klein in vergelijking met de ruimtelijke dekking van de multibeam, ze zijn dus heel gemakkelijk te missen en kunnen in een oogwenk van het scherm verdwijnen. Daarom, we bevestigen en identificeren voornamelijk de methaansijpeling tijdens de verwerkingsstappen van de multibeam-gegevens. Tijdens het verwerken van de gegevens, we kunnen stapelen en filteren om de methaansijpeling nauwkeuriger in beeld te brengen en te lokaliseren (Figuur 3).

De multibeam-gegevens kunnen veel belangrijke en interessante inzichten over de zeebodem onthullen. Het opnemen van de nieuwe multibeam-gegevens die tijdens deze cruise zijn verzameld, is een stap verder naar het hebben van een complete zeebodemkaart met hoge resolutie en een catalogus van methaan dat langs Cascadia sijpelt.

Dit verhaal is opnieuw gepubliceerd met dank aan Earth Institute, Columbia University http://blogs.ei.columbia.edu.