D'Énormes Éruptions Sous-Marines Ont Entraîné Des Cratères Dans Le Fond Marin De L'Arctique

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La mer de barents près de svalbard est parsemée de cratères de fonds marins créés il y a environ 11 600 ans par des éruptions d'hydrate de méthane.

Des cratères aussi larges que 12 pâtés de maisons sur le fond marin de l'Arctique y ont été érigés par des éruptions géantes de méthane.

Certains de ces cratères avaient été découverts au début des années 90, mais ce n’est que maintenant que les scientifiques ont cartographié les caractéristiques en détail. Les chercheurs ont découvert qu'il y avait beaucoup plus de cratères qu'on ne le pensait auparavant - plus de 100 géants et peut-être des milliers de plus petites marques - et que ces caractéristiques se sont probablement formées il y a environ 11 600 ans. Cela s'est produit alors que le retrait des couches de glace a déstabilisé le gaz gelé sous le fond marin. Quelques monticules de gaz gelé ont explosé, créant les cratères encore vus aujourd'hui.

"C'est un analogue des événements qui pourraient se dérouler dans le futur autour des calottes glaciaires contemporaines", a déclaré Karin Andreassen, chercheuse dans le domaine de l'étude, géologue marine et géophysicien à l'Université arctique de Norvège à Tromsø. Le méthane est un puissant gaz à effet de serre, a déclaré Andreassen. Il est donc important d'étudier ces éruptions sous-marines pour comprendre leur incidence éventuelle sur le climat. [8 façons dont le réchauffement climatique change déjà le monde]

Méthane gelé

Andreassen et ses collègues ont été financés par le Conseil de la recherche de la Norvège avec une subvention destinée à la compréhension des émissions de méthane du fond marin. Il est bien connu que du méthane bouillonne dans les sédiments sous-marins dans l'Arctique, a déclaré Andreassen à WordsSideKick.com, mais ces petits suintements ne dépassent pas plus de 200 mètres dans la colonne d'eau au-dessus du fond de l'océan. Le gaz se dissout dans l'eau de mer avant de pouvoir atteindre l'atmosphère.

Des centaines de cratères parsèment une zone de 440 kilomètres carrés dans la mer de Barents. Plus de 100 d'entre eux mesurent plus de 1 km de large.

Des centaines de cratères parsèment une zone de 440 kilomètres carrés dans la mer de Barents. Plus de 100 d'entre eux mesurent plus de 1 km de large.

Crédit: K. Andreassen / CAGE

Les éruptions explosives de méthane peuvent être très différentes. Andreassen et son équipe ont emmené le navire de recherche Helmer Hanssen dans la mer de Barents, au large de la côte nord de la Norvège. Les chercheurs ont utilisé diverses techniques, telles que la collecte d’échantillons de sédiments de fonds marins. Ils ont également transmis des signaux acoustiques et sismiques au fond de l'océan et au sous-sol et ont utilisé les échos pour cartographier les contours ci-dessous.

Les chercheurs ont découvert plus de 100 cratères géants, chacun d’une largeur maximale de 1 km et d’une profondeur proche de 30 mètres, dans un espace de 440 km carrés. Les scientifiques ont également découvert de nombreux monticules encore inconnus, appelés pingos. Ces pingos sont des morceaux de méthane hydraté, ou du gaz méthane gelé dans un réseau de molécules d’eau.

Explosion de pingos

Ce sont ces pingos qui peuvent exploser lorsque les conditions sont réunies. Andreassen et ses collègues ont eu recours à la modélisation mathématique pour déterminer le type de pressions, de températures, de profondeurs d'eau et d'autres facteurs nécessaires pour maintenir l'hydrate de méthane emprisonné dans le sous-sol, ainsi que les conditions dans lesquelles le gaz explose.

Le site des cratères est situé dans la cuvette de l'île aux Ours (Bjørnøyrenna) dans la mer de Barents, près de Svalbard.

Le site des cratères est situé dans la cuvette de l'île aux Ours (Bjørnøyrenna) dans la mer de Barents, près de Svalbard.

Crédit: K. Andreassen / CAGE

Leurs découvertes racontaient l'histoire de la formation des cratères. Au cours du pléistocène glacé, qui a débuté il y a 2,5 millions d'années, une énorme couche de glace de plus de 2 km d'épaisseur recouvrait la mer de Barents. Au fur et à mesure que cette feuille reflue et coulait et raclait le long du fond marin, elle modifiait la pression exercée sur les réservoirs de gaz profonds loin sous la surface de la mer. Le gaz, principalement du méthane, s'est dirigé vers le haut dans des sédiments moins profonds, a déclaré Andreassen. Là, il était stable dans les 440 premiers mètres du sous-sol, gelé sous forme d'hydrate de méthane et recouvert sous la pression de la couche de glace.

Mais ensuite, la glace a commencé à se retirer il y a environ 17 000 ans. Le dégagement de pression a permis à des hydrates plus profonds de bouillonner et de se déplacer vers des sédiments moins profonds. Selon Andreassen, ce cycle a finalement abouti à la création de pingos constitués d’une fine couche concentrée d’hydrate de méthane sous une forte pression du gaz situé au-dessous. Lorsque la croûte d'hydrate de méthane a finalement cédé, les gaz souterrains ont éclaté comme du champagne secoué.

"Nous pensons que les forces devaient être énormes", a déclaré Andreassen.

Les éruptions laissées derrière les cratères vus aujourd'hui. Les chercheurs ont obtenu une confirmation supplémentaire de la date de ces éruptions en observant les érosions de la glace sur le fond marin. Ces éruptions indiquent que les éruptions se sont produites pendant le retrait de la couche de glace, mais les chercheurs ont indiqué que, même s'il y avait encore de la glace dans la région. Des entailles individuelles d'icebergs traînant leurs fonds peuvent être vues dans certains cratères. [Galerie: Une expédition dans l'allée des icebergs]

Effets atmosphériques

Andreassen a déclaré que de telles éruptions géantes auraient très bien pu propulser du méthane dans l'atmosphère, mais rien ne prouve que les pingos en train d'exploser l'aient effectivement fait. Personne ne sait non plus si le méthane libéré a eu une incidence sur le climat, a-t-elle déclaré. (Le méthane est 84 fois plus efficace pour capter la chaleur que le dioxyde de carbone au cours des premières décennies suivant sa libération, de sorte que de plus petites quantités peuvent provoquer un réchauffement plus important que le dioxyde de carbone.)

M. Andreassen a déclaré: "De grands réservoirs de gaz souterrains doivent également être présents. Les pingos explosent. Il existe cependant des domaines où cette combinaison existe. Selon Andreassen, la côte est du Groenland en est un exemple, de même que les nombreux bassins arctiques situés au nord de la Sibérie et certaines parties de l’Alaska arctique et de l’intérieur du nord-ouest canadien.

Si un pingo s'effondrait demain, cependant, il n'y avait aucune garantie que l'humanité le remarquerait. Andreassen a déclaré que ces zones sont isolées et en grande partie non surveillées.

"Ce sont de vastes régions", a-t-elle déclaré. Il faut des semaines de bateau pour atteindre le Groenland, même depuis la Norvège, a-t-elle ajouté.

Les chercheurs ont néanmoins annoncé leur intention de chasser davantage de cratères et de monticules autour du Groenland et au nord, à l'est et à l'ouest de la mer de Barents.

"Nous savons bien que [les éruptions] ont joué un rôle important dans les changements de la chimie de l'océan, mais nous ne savons pas encore à quel point c'était important pour l'atmosphère et le climat", a déclaré Andreassen. "C'est quelque chose que nous devons explorer."

Article original sur WordsSideKick.com.


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