Leta 2011 je ob obali Tohokuja na Japonskem zaživel potres z močjo 9,0, ki je povzročil ogromen cunami in ubil več kot 15.000 ljudi.
Globalni učinki potresa v Tohokuu - ki je danes četrti najmočnejši od snemanja leta 1900 - se še vedno preučujejo. Znanstveniki so od takrat ocenili, da je potres z 8 metrov (2,4 metra) proti vzhodu potisnil glavni japonski otok, podrl Zemljo kar 10 centimetrov (25 cm) s svoje osi in dan skrajšal za nekaj milijonov sekunde, NASA je poročala leta 2011. Toda za Arata Kioka, geologinja z univerze v Innsbrucku v Avstriji, najzanimivejših in skrivnostnih učinkov potresa ni mogoče opaziti s satelitom; merimo jih lahko le v najglobljih vrzelih Zemljinih oceanov.
V novi raziskavi, objavljeni 7. februarja v reviji Scientific Reports, sta Kioka in njegovi sodelavci obiskali Japonski jarek - območje subdukcije (kjer se ena tektonska plošča potaplja pod drugo) v Tihem oceanu, ki se pri več kot 26.000 metrih potopita v Tihi ocean. njegova najglobja točka - ugotoviti, koliko organske snovi je tam vrgel zgodovinski potres. Odgovor: Veliko. Skupina je ugotovila, da je bilo po potresu v Tohokuju in poznejših sunkih v jarek vrženo približno en teragram - ali milijon ton - ogljika.
"To je bilo veliko več, kot smo pričakovali," je Kioka povedal Live Science.
Najgloblji kraji na Zemlji
Ogromna količina ogljika, ki ga potresi premeščajo, ima lahko ključno vlogo v svetovnem ogljikovem ciklu - počasni, naravni procesi, s katerimi ogljik kroži skozi ozračje, ocean in vse živo na Zemlji. Toda Kioka je dejal, da raziskav na to temo primanjkuje.
Del tega je morda zato, ker vključuje obisk najglobljih krajev na Zemlji. Japonski rov je del območja hadal (poimenovan po Hadesu, grški bog podzemlja), ki vključuje kraje, ki se skrivajo več kot 3,7 milje (6 kilometrov) pod gladino oceana.
"Hadalna cona zavzema le 2 odstotka celotne površine morskega dna," je Kioka povedal Live Science. "Verjetno je manj raziskan kot celo luna ali Mars."
Na vrsti misij, ki jih je financiralo več mednarodnih znanstvenih institucij, sta Kioka in njegovi sodelavci med jadralskim jarkom med letoma 2012 in 2016. križarila šestkrat. Med temi križarjenji je ekipa uporabila dva različna sonarna sistema, da je ustvarila zemljevid globin v visoki ločljivosti jarek. To jim je omogočilo, da ocenijo, koliko nove usedline je bilo dodano v tla rova sčasoma.
Da bi videli, kako se je kemijska vsebnost sedimenta spreminjala po potresu leta 2011, je ekipa iz dna jarka izkopala več dolgih jeder usedlin. Vsaka od teh jeder je bila dolga do 32 čevljev (10 metrov) kot nekakšna torta z geološkim slojem, ki je pokazala, kako se na dnu jarka naberejo raznovrstni koščki snovi iz zemlje in morja.
Zdi se, da je bilo več metrov usedlin leta 2011 vrženo v jarek, je dejal Kioka. Ko je skupina analizirala te vzorce usedlin v laboratoriju v Nemčiji, so lahko izračunali količino ogljika v vsakem jedru. Ocenili so, da je skupna količina dodanega ogljika v celotnem jarku dosegla milijon ton.
To je veliko ogljika. Za primerjavo, iz gorovja Himalaje skozi reke Ganges-Brahmaputra letno v morje odpeljejo približno 4 milijone ton ogljika, so v svoji študiji zapisali Kioka in njegovi sodelavci. Četrtina tega zneska se bo končala v Japonskem jarku po enem samem potresnem dogodku, podčrtuje skrivnostne potrese moči v svetovnem ciklu ogljika.
Kako natančno je ogljik, odvržen v najgloblje Zemlje, postavil številke v širši cikel, še vedno ni jasno. Toda Kioka je dejal, da lahko območja subdukcije, kot je Japonski jarek, dajo ogljikove usedline razmeroma hitro v Zemljino notranjost, kjer se lahko sčasoma v vulkanskih izbruhih sprostijo v ozračje kot ogljikov dioksid. Potrebne so nadaljnje raziskave in načrtovana odprava do leta 2020, da bi zbrali še daljše vzorce jedra iz jarka, lahko zapolni nekatere zgodovinske podrobnosti, ki segajo več sto ali tisoč let nazaj.
