Các nhà khoa học lắng nghe bong bóng đại dương

Hình ảnh quaThời báo Seattle.


Một nhóm nghiên cứu đã sử dụng một hydrophone - một loại micro được thiết kế để nghe dưới nước - để ghi lại âm thanh của bong bóng khí mê-tan từ đáy biển ngoài khơi bờ biển Oregon. Mục đích của họ là sử dụng âm học để xác địnhkhí nhà kính quan trọng nàytrong lòng đại dương.

Mêtanlà thành phần chính của khí thiên nhiên. Khí metan tự nhiên được tìm thấy cả dưới mặt đất và dưới đáy biển. Khi mêtan đi đến bề mặt và bầu khí quyển, nó sẽ trở thành một loại khí giữ nhiệt cực mạnh. Nồng độ mêtan trong khí quyển của Trái đất đã tăng khoảng 150 phần trăm kể từ năm 1750 và nó chiếm 20 phần trăm tổng lượng khí nhà kính toàn cầu.


Các nhà nghiên cứu cho biết, bước tiếp theo là tinh chỉnh khả năng phát hiện dấu hiệu âm thanh của các bong bóng để họ có thể sử dụng âm thanh để ước tính thể tích khí mê-tan trong các hồ chứa ngoài khơi. Nó có thể là một nguồn năng lượng mới, hoặc nó có thể gây ra mối đe dọa môi trường nghiêm trọng như khí nhà kính.

Kết quả của nghiên cứu vừa được công bố. Robert Dziak, một nhà khoa học âm học tại NOAA, là tác giả chính của nghiên cứu,được phát hànhtrong tạp chíNghiên cứu Biển sâu IIvào tháng 4 năm 2018. Dziak cho biết trong mộttuyên bố:

Các bong bóng trong các dòng suối tạo ra âm thanh và tần số của âm thanh có liên quan đến kích thước của bong bóng. Bong bóng càng nhỏ thì âm vực càng cao. Và bong bóng càng lớn, độ cao âm thanh càng thấp, nhưng nó càng chứa nhiều khí mêtan.

Mục tiêu cuối cùng của chúng tôi là sử dụng âm thanh để ước tính khối lượng và tốc độ khí mêtan thoát ra khỏi các mỏ dưới đáy biển này.




Mêtan thấm. Hình ảnh qua Văn phòng Nghiên cứu và Khám phá Đại dương của OET / NautilusLive và NOAA.

Trong những năm gần đây, các nhà khoa học đã tìm thấy hàng trăm luồng bong bóng phát ra từ các mỏ khí mê-tan ngoài khơi bờ biển Tây Bắc Thái Bình Dương, nhưng họ không có cách nào xác định được lượng khí mê-tan được lưu trữ ở đó.

Vậy nguồn gốc của tất cả khí mê-tan này sủi bọt từ đáy biển và vào vùng biển Thái Bình Dương là gì? Tamara Baumberger, một nhà nghiên cứu vớiViện nghiên cứu tài nguyên biển hợp tác, đã lấy mẫu một số bong bóng từ địa điểm này và tìm thấy các dấu hiệu hóa học khác nhau giúp các nhà nghiên cứu xác định chính xác nguồn gốc của khí mê-tan. Một số trong số đó là “sinh nhiệt” - kết quả của việc vật chất hữu cơ như sinh vật phù du chết được làm nóng lên và chuyển hóa thành khí. Một số là “sinh học”, trong đó chất hữu cơ bị thay đổi do hoạt động của vi sinh vật. Baumberger nói trong mộttuyên bố:

Khi mêtan có trong nước biển, nó thường bị ôxy hóa thành cacbon điôxít bởi hoạt động của vi sinh vật, điều này có thể khiến phần lớn khí mêtan không lọt vào khí quyển. Tất nhiên, nhược điểm là CO2 mới hình thành cũng là một vấn đề và nó vừa có thể xâm nhập vào khí quyển vừa làm tăng axit hóa đại dương.


ĐẾNtuyên bố từ Đại học Bang Oregonđã mô tả nghiên cứu:

Nhóm nghiên cứu đã sử dụng một phương tiện vận hành từ xa (ROV) để triển khai một hydrophone cách bờ biển Heceta khoảng 10 km [sáu dặm] ở rìa lục địa Oregon trong 1.228 mét nước (sâu khoảng 3/4 dặm). Dấu hiệu âm thanh của các bong bóng từ vị trí thấm được mô tả trong bản ghi hydrophone dưới dạng một loạt các vụ nổ ngắn, tần số cao, kéo dài 2-3 giây. Sau đó, các nhà nghiên cứu so sánh bản ghi âm thanh với hình ảnh tĩnh từ ROV và nhận thấy ước tính của họ về kích thước bong bóng từ bản ghi hydrophone phù hợp với bằng chứng trực quan.

Điểm mấu chốt: Các nhà khoa học đã ghi lại âm thanh của bong bóng khí mêtan rỉ ra từ đáy đại dương ngoài khơi bờ biển Oregon.

Đọc thêm từ Đại học Bang Oregon