Architettura del sistema di condotte sotterranee nel Bacino del Makassar Meridionale, offshore Indonesia, e sue implicazioni per le emissioni di metano e lo stoccaggio geologico

Autostrade nascoste sotto il fondale

Molto al di sotto delle onde dello Stretto di Makassar in Indonesia, sistemi naturali di “condutture” spostano silenziosamente fluidi ricchi di metano attraverso il fondale marino. Questi percorsi nascosti sono importanti perché regolano quanto metano, un potente gas serra, sfugge verso l’oceano e l’atmosfera e quanto efficacemente possiamo sequestrare anidride carbonica nel sottosuolo. Questo studio solleva il fondale per rivelare come sono organizzate queste vie di flusso e come evolvono nel tempo nel Bacino del Makassar Meridionale.

Dove il metano si nasconde e fugge

Il Bacino del Makassar Meridionale ospita formazioni rocciose profonde e porose costituite da carbonati antichi che intrappolano gas ricco di metano. Sopra di esse si trova oltre un chilometro di sedimenti fini—fango e argilla—che a lungo si è ritenuto costituire una sigillatura compatta e affidabile. Utilizzando un’indagine sismica tridimensionale ad alta risoluzione e i dati di due pozzi, i ricercatori hanno mappato questo pacchetto soprastante con grande dettaglio. Hanno identificato serbatoi di gas profondi, le rocce «sigillo» sovrastanti e una serie di caratteristiche che rivelano dove i fluidi si sono fatti strada verso l’alto e dove rimangono immagazzinati come idrati di gas ghiacciati nel sottile sedimento superficiale del fondale.

Due rotte sotterranee molto diverse

Il team ha scoperto che i fluidi risalgono verso l’alto in due modi principali. In un sistema focalizzato, colonne verticali strette attraversano direttamente i sedimenti stratificati. Queste «tubazioni» emergono dalle sommità di rilievi carbonatici sepolti e spesso collegano direttamente a depressioni circolari sul fondale note come pockmark, che segnalano punti di emissione passata o in corso. Al contrario, un sistema non focalizzato distribuisce i fluidi lentamente attraverso fitte reti di piccole fratture e faglie incrociate. Queste faglie poligonali e radiali non formano una singola canna aperta ma agiscono come una maglia permeabile, guidando il gas lateralmente e verso l’alto. In molti punti, questi percorsi diffusi si allineano con un segnale sismico distintivo che segna la base degli accumuli di idrati di gas—miscugli congelati di acqua e metano all’interno dei sedimenti.

Come si formano le bocche del fondale

Confrontando numerose strutture sepolte, gli autori propongono che le bocche focalizzate crescano attraverso quattro stadi. Tutto inizia con una deformazione lieve sopra un serbatoio carico di gas, dove lo sforzo si concentra sulle gobbe o sui tetti inclinati del serbatoio e innesca piccole fratture che si aprono verso l’esterno nel sigillo. Con l’aumento della pressione, queste fratture si allungano verso l’alto formando pattern di faglie radiali che iniziano a bypassare il sigillo. Una pressurizzazione continua poi restringe e concentra il flusso in una colonna verticale, creando una tubazione che può arrestarsi a metà percorso se le rocce soprastanti restano sufficientemente resistenti. Con pressione sufficiente nel tempo, la tubazione alla fine perfora il fondale, scavando pockmark e rilasciando metano e carbonati derivati dal metano, oltre a nutrire comunità chemosintetiche che prosperano grazie al gas che fuoriesce.

Quando i presunti sigilli cedono

Lo studio esamina anche ampi depositi di frane sottomarine all’interno della sequenza di sigillo. Questi corpi sono spesso ritenuti barriere particolarmente serrate perché si compattano mentre scivolano a valle. Nel Bacino del Makassar Meridionale, tuttavia, diverse tubazioni verticali li perforano direttamente. Ciò suggerisce che, sebbene questi depositi possano ritardare temporaneamente il movimento dei fluidi e permettere l’accumulo di pressione, non sono a prova di guasto: una volta sollecitati oltre i loro limiti, possono rompersi e creare condotti ampi. Allo stesso tempo, parti di questi depositi riescono comunque a intrappolare gas lateralmente, favorendo l’accumulo o lo spostamento laterale del metano al di sotto o all’interno di essi prima che il fluido trovi infine un punto debole.

Implicazioni per il clima e per lo stoccaggio

L’architettura qui rivelata ha implicazioni dirette sia per le emissioni naturali di metano sia per i progetti di stoccaggio dell’anidride carbonica in profondità. Le emissioni lente lungo le reti di faglie e gli sfiati rapidi attraverso le tubazioni possono rilasciare metano su scale temporali lunghe, e un futuro riscaldamento della corrente di flusso indonesiana potrebbe destabilizzare gli idrati di gas, aggiungendo altro metano al sistema. Per lo stoccaggio ingegnerizzato, nessuno dei due tipi di percorso è completamente innocuo. Le maglie di faglie possono perdere lentamente nel tempo geologico, mentre le tubazioni verticali possono offrire vie rapide dalla profondità al fondale. Gli autori sostengono che eventuali futuri progetti di stoccaggio del carbonio in bacini simili debbano mappare con cura ed evitare tali sistemi di bypass preesistenti. Il loro lavoro dimostra che ciò che sembra una semplice coperta di fango può in realtà ospitare una rete di condotte complessa e in evoluzione che governa se i gas serra restino imprigionati—o trovino la via di ritorno verso il mare e il cielo.

Citazione: Nugraha, H.D., Jamaludin, S.N.F., Matsumoto, R. et al. Subsurface plumbing system architecture in the South Makassar Basin, offshore Indonesia, and its implications for methane emissions and geological storage. Sci Rep 16, 9239 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-39597-y

Parole chiave: fiuto di metano, idrati di gas, flusso di fluidi nel sottosuolo, stoccaggio del carbonio, Bacino di Makassar