Mid-Atlantic Resource Imaging Experiment (MATRIX) samlade in reflektionsseismiska data längs mer än 2000 km spårlinje som visas i gult. Svarta spårlinjer visar transitlinjer där inga seismiska data inhämtades, och orange kors betecknar utplaceringar av sonoboj. Lila områden identifierades av BOEM baserat på äldre seismiska data och visar möjliga gashydratansamlingar. Röda symboler markerar metanläckage från havsbotten, och de svarta och vita cirklarna representerar prospekteringsbrunnar som borrades på 1970- och 1980-talen. Namn på kanten av hyllan hänvisar till de stora hyllbrytande ubåtskanjonerna. Kredit:Batymetrisk baskarta från B. Andrews.
Data inhämtade av U.S. Geological Survey om USA:s atlantiska marginal i augusti 2018 avslöjar ny information om distributionen av gashydrater i sektorn som sträcker sig från den övre kontinentalsluttningen till djupvattenområden utanför New Jersey till North Carolina. Mid-Atlantic Resource Imaging Experiment (MATRIX), som sponsrades gemensamt av USGS Coastal/Marine Hazards and Resources Program (CMHRP), Methane Hydrates FoU-programmet vid Department of Energy, och Bureau of Ocean Energy Management, förvärvat fler än 2, 000 kilometer (cirka 1, 240 statute miles) av marina seismiska data som avbildar gashydrater och andra geologiska strukturer under havsbotten.
Gashydrat bildas naturligt i havsbottensediment när metan och vatten kombineras vid måttliga tryck och relativt låga temperaturer. Gashydratavlagringar liknar is, och de koncentrerar enorma mängder metan i de globala haven och i permafrostområden. På den amerikanska atlantiska marginalen, BOEM hade tidigare identifierat potentiella djupvattengashydratansamlingar som styrde planeringen för MATRIX. Faktiskt, sedimenten i djupa marina kontinentala marginaler är värd för nästan 99 procent av världens gashydrat.
MATRIX-databilden 1 till 3 km (cirka 3, 300 till 9, 800 fot) under havsbotten och ge ny information om fördelningen av en viktig seismisk indikator kopplad till närvaron av gashydrat. Data avslöjar också grunda gasavlagringar och strukturella särdrag under några av de hundratals havsbottnens metanläckor som upptäckts längs den atlantiska marginalen sedan 2011 och bildavlagringar av undervattensskred, grunda fel, och sedimentära markörer som anses viktiga för att tolka historien om Atlanten för att informera om bedömningen av geologiska faror längs den östra kusten.
Under MATRIX, USGS-forskare och operativ personal från CMHRP fick sällskap av BOEM-forskare, visuella observatörer av skyddade arter, och externa tekniker ombord på forskningsfartyget (R/V) Hugh R. Sharp, som ägs och drivs av University of Delaware som en del av University-National Oceanographic Laboratory System.
USGS-forskaren Jenny White McKee tittar på när en förbrukningsbar sonoboy lämnar bärraketen under MATRIX-kryssningen 2018 på R/V Hugh R. Sharp. Sonobojen placerar ut en antenn som används för att sända mottagna seismiska signaler tillbaka till fartyget över radiofrekvenser på avstånd upp till 15 km bort. Kredit:Carolyn Ruppel, USGS.
Upp till fyra luftgevär användes för att generera den akustiska energin för att avbilda havsbottensediment. De seismiska signalerna registrerades av 112 till 160 mottagare som bogserades bakom fartyget och placerades i en streamer upp till 1,2 kilometer (0,75 miles) lång. USGS satte också in 60 sonobojar, som är förbrukningsbara instrument som tar emot seismiska signaler och sänder informationen tillbaka till fartyget på avstånd upp till 15 km (9,3 miles).
Renee Orr, Chefen för BOEM:s kontor för strategiska resurser kommenterade, "MATRIX gav en möjlighet att skaffa modern seismisk data för att förfina förståelsen av gashydrater på den amerikanska atlantiska marginalen i områden som både BOEM och USGS tidigare har identifierat som värda att studera."
Lou Capitanio, programledare för DOE:s Methane Hydrates-program, tillade att, "MATRIX representerade också ett viktigt steg för att ta itu med myndighetsövergripande prioriteringar för att identifiera djupvattengashydratavlagringar på amerikanska marina marginaler."
MATRIX chefsforskarna Carolyn Ruppel och Nathan Miller, både marina geofysiker med USGS, krediterade utmärkt väder och en gynnsam Golfströmsström som nyckelfaktorer för framgången för den seismiska kryssningen. Forskare skaffade sex seismiska linjer som löper nerför kontinentalsluttningen från hyllan till vatten så djupa som 4, 000 meter (cirka 13, 100 fot) utanför New Jersey, Delaware, Maryland, Virginia, och North Carolina. MATRIX fullbordade också tre övre kontinentalsluttningslinjer och tre djupt vatten (mer än 2, 700 meters vattendjup) linjer orienterade parallellt med kustlinjen i denna sektor.
USGS-personal på däcket av R/V Hugh R. Sharp under hämtning av seismiska luftvapen. Streamern som tar emot de seismiska signalerna som genereras av luftgevären bogseras bakom fartyget och visas här upprullad på vinschen till höger. Kredit:Carolyn Ruppel, USGS.
John Haines, Programkoordinator för USGS CMHRP, noterade att MATRIX-satsningen "engagerade vetenskapliga, teknisk, och operativ personal i vårt USGS-program och markerade första gången sedan 1990-talet som CMHRP självständigt har genomfört ett regionalt seismiskt projekt med luftgevärskällor. Det multibyråsamarbete som bidrog till framgången för MATRIX är en utmärkt modell för marina seismiska program som stödjer uppdragsrelaterade forskningsmål."
Förutom det vetenskapliga partnerskapet mellan USGS Gas Hydrates Project, HIND, och BOEM, MATRIX gynnades av logistiskt stöd från Scripps Institute of Oceanography, Lamont-Doherty Earth Observatory, och National Science Foundation. National Marine Fisheries Service vid National Oceanic and Atmospheric Administration stödde miljöefterlevnad och tillstånd enligt lagen om skydd av marina däggdjur och lagen om utrotningshotade arter.
USGS Gas Hydrates Project fokuserar på energiresurspotentialen hos gashydrater, samspelet mellan hydrater och miljön, och kopplingar mellan gashydrater och georisker som undervattensskred. MATRIX producerade data som kommer, i flera år framöver, underlätta studier inom alla dessa områden och stödja bredare analyser av marginalens faror, stratigrafi, och djup struktur av USGS, andra byråer, och det akademiska samhället.
