Electromagnetismo en el Dominio del Tiempo para el Mapeo de Permafrost Submarino en el Ártico: Análisis de Respuesta Sintética y Estimaciones de Incertidumbre a partir de Datos de Modelado Numérico
Autores: Alekseev, Dmitry A.; Koshurnikov, Andrey V.; Gunar, Alexey Yu.; Balikhin, Ermolay I.; Semiletov, Igor P.; Shakhova, Natalia E.; Palshin, Nikolay A.; Lobkovsky, Leopold I.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Electromagnetismo en el Dominio del Tiempo para el Mapeo de Permafrost Submarino en el Ártico: Análisis de Respuesta Sintética y Estimaciones de Incertidumbre a partir de Datos de Modelado Numérico
Categoría
Ciencias Naturales y Subdisciplinas
Subcategoría
Ciencias de la Tierra y Geología
Palabras clave
Permafrost submarino
Metano secuestrado
Depósitos de hidratos
Método electromagnético transitorio
Plataforma Ártica de Siberia Oriental
Estructura de resistividad
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 21
Citaciones: Sin citaciones
La estabilidad del permafrost submarino es clave para determinar si el metano preformado secuestrado en depósitos de hidratos escapa a las capas superiores. Utilizando modelado numérico unidimensional y datos de campo, analizamos las capacidades del método electromagnético en el dominio del tiempo (TDEM) cuando se aplica para el mapeo del permafrost submarino, y estudiamos el efecto de la estructura de resistividad de fondo en la precisión de los modelos de inversión para una serie de configuraciones típicas del Plataforma Ártica de Siberia Oriental, la plataforma más amplia y poco profunda del océano mundial, que representa más del 70% del permafrost submarino. El análisis de respuesta sintética incluyó la construcción de una serie de modelos de resistividad correspondientes a diferentes configuraciones (presencia/ausencia de una capa de permafrost unido al hielo, diferente posición de sus límites superior e inferior, diferente ancho y grosor de cuerpos descongelados o taliks, profundidad variable del agua de mar y su resistividad), y el cálculo de respuestas de resistividad aparente sintéticas utilizadas para evaluar su sensibilidad a cambios en los parámetros objetivo de la estructura de resistividad. Esto fue seguido por la inversión regularizada de respuestas sintéticas y la comparación de los modelos resultantes con los originales (verdaderos), lo que nos permitió comprender las posibles incertidumbres en la geometría y resistividad de la capa de permafrost reconstruida, dependiendo de la profundidad del agua de mar y el grosor de la capa no congelada, así como confirmar la eficacia general de la tecnología TDEM para la imagen del permafrost submarino. Esto es crucialmente importante para entender el estado actual del sistema de permafrost-hidrato submarino y las posibles dinámicas futuras.
Descripción
La estabilidad del permafrost submarino es clave para determinar si el metano preformado secuestrado en depósitos de hidratos escapa a las capas superiores. Utilizando modelado numérico unidimensional y datos de campo, analizamos las capacidades del método electromagnético en el dominio del tiempo (TDEM) cuando se aplica para el mapeo del permafrost submarino, y estudiamos el efecto de la estructura de resistividad de fondo en la precisión de los modelos de inversión para una serie de configuraciones típicas del Plataforma Ártica de Siberia Oriental, la plataforma más amplia y poco profunda del océano mundial, que representa más del 70% del permafrost submarino. El análisis de respuesta sintética incluyó la construcción de una serie de modelos de resistividad correspondientes a diferentes configuraciones (presencia/ausencia de una capa de permafrost unido al hielo, diferente posición de sus límites superior e inferior, diferente ancho y grosor de cuerpos descongelados o taliks, profundidad variable del agua de mar y su resistividad), y el cálculo de respuestas de resistividad aparente sintéticas utilizadas para evaluar su sensibilidad a cambios en los parámetros objetivo de la estructura de resistividad. Esto fue seguido por la inversión regularizada de respuestas sintéticas y la comparación de los modelos resultantes con los originales (verdaderos), lo que nos permitió comprender las posibles incertidumbres en la geometría y resistividad de la capa de permafrost reconstruida, dependiendo de la profundidad del agua de mar y el grosor de la capa no congelada, así como confirmar la eficacia general de la tecnología TDEM para la imagen del permafrost submarino. Esto es crucialmente importante para entender el estado actual del sistema de permafrost-hidrato submarino y las posibles dinámicas futuras.