通过分析羽状流的分布来评价大陆坡上甲烷水合物的分解

摘要

卡斯卡迪亚古陆边缘沉积层中含有丰富的碳库，其来源一方面是物质从陆地的不断输入，另一方面是来自海水表层生产力。该碳资源中有一部分是以固态的天然气水合物形式存在于沉积层的孔隙中，之前有研究表明在温哥华岛和卡斯卡迪亚古陆边缘的俄勒冈州区域都有大量甲烷资源的存在。卡斯卡迪亚古陆边缘多道地震反射剖面表明该区域沉积层中普遍存在似海底反射（BSR），这意味着天然气水合物从3000m水深的形变前缘到500m水深的天然气水合物稳定区上临界位置都有分布。在本研究中我们汇总了卡斯卡迪亚古陆边缘经过一系列由不同的研究目的而进行的勘探确定存在甲烷羽状流的点位，同时也包含一些商业渔民主动提供的点位信息。高密度羽状流这一反常现象的出现和大陆架（小于180m）结构以及甲烷水合物稳定区域（MHSD）上限深度有关，甲烷水合物稳定区在东北太平洋区域一般为500m左右。在卡斯卡迪亚古陆坡观测到的这一异常现象可能是由于中层深度海水变暖引起的，这表明现代气候变暖已经开始使得对气候变化非常敏感的卡斯卡迪亚古陆边缘地带沉积层中的水合物开始出现失稳状态。针对北美大西洋斜坡相似的羽状流图像的重新分析表明在很多纬度范围内观测到的羽状流深度和MHSD之间联系不大。