Control of the geomorphology and gas hydrate extent on widespread gas emissions offshore Romania

The Romanian sector of the Black Sea deserves attention because the Danube deep-sea fan is one of the largest sediment depositional systems worldwide and is considered the world's most isolated sea, the largest anoxic water body on the planet and a unique energy-rich sea. Due to the high sediment accumulation rate, presence of organic matter and anoxic conditions, the Black sea sediments offshore the Danube delta is rich in gas and thus shows Bottom Simulating Reflectors (BSR). The cartography of the BSR over the last 20 years, exhibits its widespread occurrence, indicative of extensive development of hydrate accumulations and a huge gas hydrate potential. By combining old and new datasets acquired in 2015 during the GHASS expedition, we performed a geomorphological analysis of the continental slope north-east of the Danube canyon compared with the spatial distribution of gas seeps in the water column and the predicted extent of the gas hydrate stability zone. This analysis provides new evidence of the role of geomorphological setting and gas hydrate extent in controlling the location of the observed gas expulsions and gas flares in the water column. Gas flares are today considered an important source of the carbon budget of the oceans and, potentially, of the atmosphere.Le secteur roumain de la Mer Noire est dominé par la présence du canyon du Danube et d'un des plus grands systèmes de dépôts de sédiment du monde. La Mer Noire est considérée comme la plus grande mer isolée du monde, la plus grande masse d’eau anoxique de la planète et une mer riche en énergie fossile. En raison d’un taux de sédimentation élevé, de la présence d’une grande quantité de matière organique et des conditions anoxiques, les sédiments de Mer Noire situés au large du delta du Danube sont riches en gaz et l’étude de données de sismique réflexion montre la présence d’un réflecteur sismique particulier appelé communément « Bottom Simulating Reflector ou BSR » qui marque la base de stabilité des hydrates de gaz. La cartographie du BSR au cours des 20 dernières années montre que les hydrates de gaz se seraient accumulés sur de vastes zones géographiques et que le secteur roumain de la Mer Noire a un fort potentiel d'hydrate de gaz. En combinant les anciens et les nouveaux jeux de données acquis en 2015 lors de la campagne océanographique GHASS, nous avons réalisé (1) une analyse géomorphologique de la pente continentale au nord-est du canyon du Danube, (2) une cartographie des panaches de gaz acoustiquement détectés dans la colonne d'eau et (3) le calcul et la cartographie de la zone de stabilité des hydrates de gaz. La comparaison de ces résultats fournit de nouvelles preuves du rôle de la géomorphologie et de la présence des hydrates de gaz sur la migration du gaz libre et la localisation des panaches de gaz dans la colonne d'eau. L’expulsion de gaz dans la mer est aujourd'hui considérée comme une source importante alimentant le budget carbone des océans et, potentiellement, de l'atmosphère