A New Jersey északi partjaitól körülbelül 100 mérföldre fekvő kontinentális lejtő Penn State elemzései azt mutatják, hogy az üledékekben rekedt víz nagy nyomás alatt áll, és ha hevesen kiszorítják, tenger alatti földcsuszamlásokat okozhat, amelyek árapályhullámokat okozhatnak.
Dr. Peter B. Flemings, a geotudományok docense és a kutatócsoport igazgatója azt mondja: "Elemzéseink a réteges üledékekre összpontosítottak, és azt találtuk, hogy a nyomás alatt ott rekedt víz kiáramlik, és földcsuszamlásokat okozhat, vagy lassan kiszivároghat. Nem számoltuk ki az árapály-hullámok valószínűségét. A tenger alatti földcsuszamlások azonban köztudottan árapályhullámokat okoznak, és egyetértünk más kutatók legutóbbi jelentéseivel, miszerint a keleti part menti kontinentális lejtőn potenciálisan kiszorító események következhetnek be. Új, alternatív magyarázatot kínálunk a kirekesztő események okára, nemcsak New Jersey-ben, hanem az egész világon."
Flemings elmagyarázza, hogy a kontinentális lejtő meredek szögű tengerfenék keskeny területe, amely összeköti a kontinentális talapzatot, ahol a víz több száz láb mély, és a mély óceánfenéket, ahol a vízmélység meghaladja a több ezer métert.
Elemzéseikben Flemings és Brandon Dugan végzős hallgató kimutatta, hogy a New Jersey-i lejtő csak csekély mértékben stabil, mivel a víz nagy nyomás alatt megrekedt az ottani réteges üledékekben. Még például egy enyhe földrengés okozta kis rázkódás is kiválthatja a nyomás alatti víz felszabadulását, és jelentős földcsuszamlásokat okozhat. Ennél is fontosabb, hogy fennáll annak a lehetősége, hogy a nagy nyomás alatt rekedt víz önállóan, földrengés nélkül és figyelmeztetés nélkül földcsuszamlásokat idézhet elő.
Más kutatók a közelmúltban repedéseket azonosítottak a kontinentális lejtőkön Maryland, Virginia és Észak-Karolina partjainál, és figyelmeztettek, hogy az ottani hasadékok tenger alatti földcsuszamlásokat és az azt követő árapályhullámokat okozhatnak. Újságinterjúkban ezek a kutatók a repedéseket a kontinentális talapzaton lévő üledékrétegek alatt megrekedt gáz heves robbanásainak tulajdonították. A Penn State kutatói egy másik lehetőséget kínálnak – a víz nagy nyomás alatt rekedt.
A kutatók módszereiket és eredményeiket a Science folyóiratban július 14-én megjelent cikkben részletezték: "Túlnyomás és folyadékáramlás a New Jersey-i kontinentális lejtőn: A lejtőhibák és a hidegszivárgás következményei". A szerzők Brandon Dugan, a geotudományok doktorandusza, és Flemings, aki a Penn State GeoFluids Consortium és a Penn State Petroleum GeoSystems Initiative igazgatója is.
Tanulmányukban a kutatók egy általuk kifejlesztett számítógépes szimulációt, valamint a gyakran használt technikákat és elemzéseket használták, amelyek segítségével az olajipar megjósolta azon zónák elhelyezkedését, ahol a víz nagy nyomás alatt rekedt a tenger alatti üledékrétegekben. Amikor a tenger alatti olajfúrást végző személyzet kutat süllyeszt e területek egyikébe, a nagy nyomás "kifújást" okozhat, amely vizet és üledéket juttat a tengerfenékre vagy a fúróplatformra.
A kutatók Flemings és más kutatók által a D/V JOIDES Resolution kutatóhajó fedélzetén 1997-ben végzett expedíció során gyűjtött adatokat használták fel. Megpróbálták tanulmányozni a tengerszint és az éghajlatváltozás történetét, amelyet az üledékrétegekben rögzítettek. a kontinentális talapzat és a lejtő. Lyukakat fúrtak a polcon és a lejtőn, és eltávolították a magokat, amelyek az évmilliók során a tengerszint változása által okozott üledékképződést mutatták.
Később Flemings és Dugan az üledékadatokat és számítógépes szimulációjukat használta fel annak becslésére, hogy a nyomás hogyan alakult az elmúlt millió év során. A szimuláció azt mutatta, hogy az üledék egyes alsó rétegeiben a nagy nyomású víz hirtelen kitörhet, oldalirányban, a lejtőfelületen keresztül, és közben tenger alatti szellőzőnyílásokat, repedéseket vagy földcsuszamlásokat okozhat. Ugyanazok a nagynyomású zónák, amelyek fúrási problémákat okoznak az olajiparban, földcsuszamlást is felszabadíthatnak a lejtőn.
Másrészt Dugan megjegyzi, hogy a nagynyomású zónákban rekedt víz lassan is kiszivároghat, nem pedig erőszakosan. Ezek a szivárgó folyadékok, mondja, "tápanyagokban gazdagok lehetnek, és energiát biztosíthatnak a tenger alatti élet sokféleségéhez".
A Penn State kutatói nem végeztek számításokat annak előrejelzésére, hogy a nagynyomású zónák mikor okozhatnak meghibásodásokat New Jerseyben. Flemings azt mondja: "Az a hozzájárulásunk, hogy felismerjük a magas folyadéknyomást New Jersey tengeri partjainál, és olyan mennyiségi modellt mutatunk be, amely leírja, hogy ezek a folyadéknyomások hogyan járulhatnak hozzá a lejtő instabilitásához és a folyadék kilökődéséhez. Nem próbáltuk megjósolni a jelentős hiba valószínűségét, de elismerjük, hogy további kutatások szükségesek."
A Penn State tanulmány támogatását az Ocean Drilling Program támogatása, a National Science Foundation és a Penn State GeoFluids Consortium, az olajipari vállalatok egyesülete nyújtotta. Dugant a Joint Oceanographic Institutions/USA támogatja. Tudományos Tanácsadó Bizottság Óceánfúrási Ösztöndíj.
