У 2011 році землетрус магнітудою 9,0 спалахнув біля узбережжя Тохоку, Японія, спричинивши масове цунамі та загинувши понад 15 000 людей.
Глобальні наслідки землетрусу в Тохоку - зараз він вважається четвертим за потужністю з моменту початку запису в 1900 р. - досі вивчаються. Вчені з того часу підрахували, що землетрус відсунув головний острів Японії на 8 футів (2,4 метра) на схід, збив Землю на цілих 10 дюймів (25 см) від своєї осі і скоротив день на кілька мільйонів секунди, NASA повідомило у 2011 році. Але для Арати Кіоки, геолога з університету Інсбрука в Австрії, найцікавіші та загадкові наслідки землетрусу не можна побачити із супутника; їх можна виміряти лише в найглибших прірвах океанів Землі.
У новому дослідженні, опублікованому 7 лютого в журналі Scientific Reports, Кіока та його колеги відвідали Японський ров - зону субдукції (де одна тектонічна плита пірнає під іншою) в Тихому океані, що занурюється понад 26000 футів (8000 м) в його найглибший момент - визначити, скільки органічної речовини було скинуто туди в результаті землетрусу, що творив історію. Відповідь: Багато. Команда виявила, що приблизно один тераграм - або 1 мільйон тонн вуглецю - було скинуто в траншею після землетрусу в Тохоку та наступних ударів.
"Це було набагато більше, ніж ми очікували", - сказав Кіока Live Science.
Найглибші місця Землі
Величезна кількість вуглецю, переселеного землетрусами, може зіграти ключову роль у світовому циклі вуглецю - повільні природні процеси, за допомогою яких вуглець проходить через атмосферу, океан та все живе на Землі. Але, сказав Кіока, досліджень на цю тему бракує.
Частина цього може бути тому, що вона включає відвідування найглибших місць на Землі. Японський ров є частиною зони гадалів (названої за Гадесом, грецьким богом підземного світу), що включає місця, що затонули більше 6,7 кілометрів під поверхнею океану.
"Гадальна зона займає лише 2 відсотки від загальної площі поверхні морського дна", - заявив Кіока Live Science. "Це, мабуть, менш досліджено, ніж навіть Місяць чи Марс".
Під час низки місій, що фінансуються декількома міжнародними науковими установами, Кіока та його колеги здійснили круїз над Японським траншеєм шість разів між 2012 та 2016 роками. Під час цих круїзів команда використовувала дві різні сонарні системи для створення карти високої роздільної здатності глибин траншею. Це дозволило їм підрахувати, скільки нового осаду було додано на підлогу траншеї з часом.
Щоб побачити, як змінився хімічний вміст цього осаду після землетрусу 2011 року, команда вирила декілька довгих осадових ядер із дна траншеї. Міряючи довжиною до 10 футів (32 фути), кожне з цих сердечників слугувало своєрідним пирогом з геологічного шару, який демонстрував, як різноманітні шматочки речовини з суші та моря накидаються на дно траншеї.
Кіока сказав, що кілька метрів осаду було скинуто в траншею в 2011 році. Коли команда проаналізувала ці зразки осаду в лабораторії Німеччини, вони змогли розрахувати кількість вуглецю в кожному ядрі. Вони підрахували, що загальна кількість вуглецю, що додається через всю траншею, досягає мільйона тонн.
Це багато вуглецю. Для порівняння, близько 4 мільйонів тонн вуглецю щорічно доставляється в море з гір Гімалаї через річки Ганг-Брахмапутра, писали Кіока та його колеги у своєму дослідженні. Чверть цієї суми, яка опиниться в Японському траншеї після однієї сейсмічної події, підкреслює таємничі землетруси, що відбулися в глобальному циклі вуглецю.
Як саме вуглець, скинутий у найглибші місця Землі, постає у більш широкий цикл, досі невідомо. Однак, зазначає Кіока, зони субдукції, такі як Японський ров, можуть дати вуглецевим осадам відносно швидкий шлях до надр Землі, де вони можуть врешті-решт потрапляти в атмосферу як вуглекислий газ при вулканічних виверженнях. Потрібні подальші дослідження, і запланована експедиція до 2020 року зібрати ще довші основні зразки з траншеї може заповнити деякі історичні деталі, що сягають сотень чи тисяч років.
