Ett papper publicerat i Vetenskap 2017 beskrev hundratals massiva, kilometer breda kratrar på havsbotten i Barentshavet. I dag, mer än 600 gasfläckar har identifierats i och runt dessa kratrar, släppa ut växthusgasen stadigt i vattenpelaren. En annan studie, publicerades samma år i PNAS , kartlagt flera metanhögar, cirka 500 meter bred, i Barentshavet. Högarna ansågs vara tecken på förestående metanutvisningar som skapade kratrarna.

Den senaste studien i Vetenskapliga rapporter tittar in i djupen långt under dessa kratrar i havsbotten och avslöjar de geologiska strukturer som har gjort området benäget för kraterbildning och efterföljande metanutvisningar.

"Det visar sig att det här området har ett mycket gammalt felsystem - i huvudsak sprickor i berggrunden som sannolikt bildades för 250 miljoner år sedan, säger Malin Waage, en postdoc på CAGE, Center for Arctic Gas Hydrate, Miljö och klimat, och den första författaren till studien. "Kratrar och högar dyker upp längs olika felstrukturer i detta system." Dessa strukturer styr storleken, kratrarnas placering och form. Metan som läcker genom havsbotten kommer från dessa djupa strukturer och kommer upp genom dessa sprickor. "

Allra senaste, 3D-seismisk teknik

Kratrarnas och högarnas djupa ursprung upptäcktes med hjälp av banbrytande 3-D seismisk teknik som kan tränga djupt in i havsbotten och hjälpa forskare att visualisera strukturerna i den hårda berggrunden under.

"Våra tidigare studier i området antog att klimatuppvärmningen och inlandsisens reträtt cirka 20, För 000 år sedan fick gashydraterna under isen att smälta, som leder till plötslig metanfrisättning och skapar kratrar, sa Waage.

Gashydrater är en fast form av metan som är stabil i de kalla temperaturerna och högt tryck som en enorm inlandsis ger. När havet värmde upp, och trycket på inlandsisen ökade, metanisen i havsbotten smälte, och därmed bildades kratrarna.

"Den här studien, dock, lägger till flera lager till den bilden, som vi nu ser att det har funnits en strukturell svaghet under dessa gigantiska kratrar mycket längre än de senaste 20, 000 år. Djupt under havsbotten, expansionen av gas och utsläpp av vatten byggde upp en lerig uppslamning som så småningom utbröt genom sprickorna och orsakade havsbotten kollapsar och kratrar i den hårda berggrunden. Tänk på det som en byggnad:Taket på en byggnad kan grotta in om markstrukturen är svag. Vi tror att detta är vad som hände i kraterområdet efter den senaste istiden, säger Waage.

Barentshavet är dåligt förstått

Utforskningen av petroleumresurser i Barentshavet är ett hett ämne i Norge och bortom, eftersom området är en del av ett sårbart arktiskt ekosystem. Men områdets geologiska system är dåligt förstått.

"Vår 3D-undersökning täckte cirka 20 procent av hela kraterområdet. Vi anser att det är viktigt att förstå om liknande felsystem finns i det större sammanhanget av Barentshavet, eftersom de potentiellt kan utgöra ett hot mot marina operationer. "

Några av de frågor som forskare eftersträvar:Kommer dessa svaga strukturer att leda till oförutsägbar och explosiv metanfrisättning? Kan sådan utsläpp och relaterade geohazards utlösas genom borrning? Och kan gasen nå atmosfären vid plötsliga utblåsningar, lägga till växthusgasbudgeten?

"Det finns fortfarande väldigt mycket som vi inte vet om det här systemet. Men vi samlar och analyserar för närvarande ny data i Barentshavet, som domineras av liknande kraterstrukturer. Detta kan hjälpa oss att mer detaljerat kartlägga felsystemen och tillhörande svaghet, säger Waage.