Il Mid-Atlantic Resource Imaging Experiment (MATRIX) ha raccolto dati sismici a riflessione lungo più di 2000 km di tracciato mostrato in giallo. Le tracce nere mostrano le linee di transito in cui non sono stati acquisiti dati sismici, e le croci arancioni indicano gli schieramenti di sonoboe. Le aree viola sono state identificate da BOEM sulla base di dati sismici legacy e mostrano possibili accumuli di idrati di gas. I simboli rossi indicano le infiltrazioni di metano del fondale marino, ei cerchi in bianco e nero rappresentano i pozzi esplorativi perforati negli anni '70 e '80. I nomi sul bordo dello scaffale si riferiscono ai principali canyon sottomarini di rottura dello scaffale. Credito:mappa base batimetrica di B. Andrews.
I dati acquisiti dall'U.S. Geological Survey sul margine atlantico degli Stati Uniti nell'agosto 2018 rivelano nuove informazioni sulla distribuzione degli idrati di gas nel settore che si estende dalla scarpata continentale superiore alle aree di acque profonde al largo del New Jersey fino alla Carolina del Nord. The Mid-Atlantic Resource Imaging Experiment (MATRIX), che è stato sponsorizzato congiuntamente dall'USGS Coastal/Marine Hazards and Resources Program (CMHRP), il programma di ricerca e sviluppo sugli idrati di metano presso il Dipartimento dell'Energia, e il Bureau of Ocean Energy Management, acquisito più di 2, 000 chilometri (circa 1, 240 miglia legali) di dati sismici marini che mostrano le caratteristiche degli idrati di gas e altre strutture geologiche sotto il fondo del mare.
L'idrato di gas si forma naturalmente nei sedimenti del fondo marino quando il metano e l'acqua si combinano a pressioni moderate e temperature relativamente basse. I depositi di idrati di gas assomigliano al ghiaccio, e concentrano enormi quantità di metano negli oceani globali e nelle aree di permafrost. Sul margine atlantico degli Stati Uniti, BOEM aveva precedentemente identificato potenziali accumuli di idrati di gas in acque profonde che hanno guidato la pianificazione per MATRIX. Infatti, i sedimenti dei margini continentali marini profondi ospitano quasi il 99 percento dell'idrato di gas mondiale.
L'immagine dati MATRIX da 1 a 3 km (circa 3, da 300 a 9, 800 piedi) sotto il fondale marino e forniscono nuove informazioni sulla distribuzione di un indicatore sismico chiave legato alla presenza di gas idrato. I dati rivelano anche depositi di gas poco profondi e caratteristiche strutturali sotto alcune delle centinaia di infiltrazioni di metano del fondale marino scoperte lungo il margine atlantico dal 2011 e immagini di depositi di frana sottomarina, difetti superficiali, e marcatori sedimentari considerati importanti nell'interpretazione della storia del bacino dell'Oceano Atlantico per informare la valutazione dei rischi geologici lungo la costa orientale.
Durante MATRIX, Scienziati USGS e personale operativo di CMHRP sono stati raggiunti da scienziati BOEM, osservatori visivi delle specie protette, e tecnici esterni a bordo della nave da ricerca (R/V) Hugh R. Sharp, che è di proprietà e gestito dall'Università del Delaware come parte dell'Università-National Oceanographic Laboratory System.
La scienziata dell'USGS Jenny White McKee osserva come un sonobuoy sacrificabile lascia il lanciatore durante la crociera MATRIX 2018 sulla R/V Hugh R. Sharp. Il sonobuoy distribuisce un'antenna utilizzata per trasmettere i segnali sismici ricevuti alla nave su frequenze radio a distanze fino a 15 km di distanza. Credito:Carolyn Ruppel, USGS.
Sono stati utilizzati fino a quattro fucili ad aria compressa per generare l'energia acustica per l'imaging dei sedimenti del fondo marino. I segnali sismici sono stati registrati da 112 a 160 ricevitori rimorchiati dietro la nave e disposti all'interno di uno streamer lungo fino a 1,2 chilometri (0,75 miglia). L'USGS ha anche schierato 60 sonoboe, che sono strumenti di consumo che ricevono segnali sismici e trasmettono le informazioni alla nave a distanze fino a 15 km (9,3 miglia).
Renee Orr, Il capo dell'Ufficio delle risorse strategiche di BOEM ha commentato:"MATRIX ha offerto l'opportunità di acquisire dati sismici moderni per affinare la comprensione degli idrati di gas sul margine atlantico degli Stati Uniti in aree che sia BOEM che USGS hanno precedentemente identificato come meritevoli di studio".
Lou Capitanio, responsabile del programma per il programma degli idrati di metano del DOE, ha aggiunto che, "MATRIX ha anche rappresentato un passo importante nell'affrontare le priorità tra le agenzie per identificare i depositi di idrati di gas in acque profonde sui margini marini degli Stati Uniti".
I capo scienziati di MATRIX Carolyn Ruppel e Nathan Miller, entrambi geofisici marini con l'USGS, accreditato un clima eccellente e una corrente del Golfo favorevole come fattori chiave per il successo della crociera sismica. I ricercatori hanno acquisito sei linee sismiche che scendono lungo il pendio continentale dalla rottura della piattaforma ad acque profonde fino a 4, 000 metri (circa 13, 100 piedi) al largo del New Jersey, Delaware, Maryland, Virginia, e Carolina del Nord. MATRIX ha anche completato tre linee di scarpata continentale superiore e tre acque profonde (più di 2, 700 metri di profondità) linee orientate parallelamente alla linea di costa in questo settore.
Personale USGS sul ponte della R/V Hugh R. Sharp durante il recupero di fucili ad aria compressa sismici. Lo streamer che riceve i segnali sismici generati dai fucili ad aria compressa è trainato dietro la nave ed è qui mostrato avvolto sul verricello a destra. Credito:Carolyn Ruppel, USGS.
John Haines, Coordinatore del programma per USGS CMHRP, ha osservato che lo sforzo MATRIX "si è impegnato in ambito scientifico, tecnico, e personale operativo in tutto il nostro programma USGS e ha segnato la prima volta dagli anni '90 che CMHRP ha condotto in modo indipendente un progetto sismico su scala regionale con sorgenti di armi ad aria compressa. La collaborazione multiagenzia che ha contribuito al successo di MATRIX è un modello eccellente per i programmi sismici marini che supportano gli obiettivi di ricerca legati alla missione".
Oltre alla partnership scientifica tra il progetto USGS Gas Hydrates, daina, e BOEM, MATRIX ha beneficiato del supporto logistico fornito dallo Scripps Institute of Oceanography, Osservatorio della Terra di Lamont-Doherty, e la Fondazione Nazionale della Scienza. Il National Marine Fisheries Service della National Oceanic and Atmospheric Administration ha sostenuto la conformità ambientale e le autorizzazioni ai sensi della legge sulla protezione dei mammiferi marini e della legge sulle specie minacciate di estinzione.
Il progetto USGS Gas Hydrates si concentra sul potenziale delle risorse energetiche degli idrati di gas, l'interazione tra gli idrati e l'ambiente, e le connessioni tra gli idrati di gas e i rischi geologici come le frane sottomarine. MATRIX ha prodotto dati che, per gli anni a venire, facilitare gli studi in tutte queste aree e supportare analisi più ampie dei rischi del margine, stratigrafia, e struttura profonda dell'USGS, altre agenzie, e la comunità accademica.
