În 2011, un cutremur cu magnitudinea de 9,0 s-a zvârcolit în largul coastei Tohoku, Japonia, declanșând un tsunami masiv și ucigând peste 15.000 de oameni.
Efectele globale ale cutremurului de la Tohoku - acum considerate a patra cele mai puternice de la înregistrarea în 1900 - sunt încă studiate. De atunci, oamenii de știință au estimat că cutremurul a aruncat insula principală a Japoniei la 8 metri (2,4 metri) spre est, a bătut Pământul la 10 cm (25 cm) de axa sa și a scurtat ziua cu câteva milioane de secunde, NASA a raportat în 2011. Dar pentru Arata Kioka, geolog la Universitatea Innsbruck din Austria, cele mai interesante și misterioase efecte ale cutremurului nu pot fi văzute cu un satelit; ele pot fi măsurate numai în cele mai adânci hams-uri ale oceanelor Pământului.
Într-un nou studiu publicat în 7 februarie în revista Scientific Reports, Kioka și colegii săi au vizitat tranșea Japoniei - o zonă de subducție (unde o placă tectonică se scufunde sub alta) în oceanul Pacific, care plonjează peste 8.000 m. cel mai profund punct al său - pentru a determina cât de multă materie organică a fost aruncată acolo de cutremurul istoric. Răspunsul: Multe. Echipa a descoperit că aproximativ un teragram - sau 1 milion de tone - de carbon a fost aruncat în șanț în urma cutremurului de la Tohoku și după consecințele ulterioare.
"Acest lucru a fost mult mai mult decât ne așteptam", a spus Kioka pentru Live Science.
Locurile cele mai adânci ale Pământului
Cantitatea uriașă de carbon mutată de cutremure poate juca un rol cheie în ciclul global al carbonului - procesele naturale lente, prin care carbonul circulă prin atmosferă, ocean și toate lucrurile vii de pe Pământ. Dar, a spus Kioka, cercetările pe acest subiect au lipsit.
O parte din asta ar putea fi pentru că implică vizitarea celor mai adânci locuri de pe Pământ. Tranșea Japoniei este o parte a zonei hadale (numită pentru Hades, zeul grec al lumii interlope), care include locuri care se ascund la mai mult de 3,7 mile (6 kilometri) sub suprafața oceanului.
"Zona hadală ocupă doar 2 la sută din suprafața totală a litoralului", a spus Kioka Live Science. "Este probabil mai puțin explorat decât chiar luna sau Marte."
În cadrul unei serii de misiuni finanțate de mai multe instituții științifice internaționale, Kioka și colegii săi au trecut de șase ori în 2012 în tranșea Japoniei. În timpul acestor croaziere, echipa a folosit două sisteme sonare diferite pentru a crea o hartă de înaltă rezoluție a profunzimilor șanțul. Acest lucru le-a permis să estimeze cât de multe sedimente noi au fost adăugate pe podeaua tranșei de-a lungul timpului.
Pentru a vedea cum s-a schimbat conținutul chimic al sedimentelor de la cutremurul din 2011, echipa a săpat câteva nuclee lungi de sedimente din partea inferioară a șanțului. Cu o lungime de până la 10 metri (10 metri) lungime, fiecare dintre aceste miezuri servea ca un fel de tort de strat geologic care arăta cât de multe bucăți de materie din pământ și mare se îngrămădeau pe fundul șanțului.
Câțiva metri de sediment par să fi fost aruncați în șanț în 2011, a spus Kioka. Când echipa a analizat aceste probe de sedimente într-un laborator din Germania, au putut calcula cantitatea de carbon din fiecare nucleu. Ei au estimat că cantitatea totală de carbon adăugată pe întregul șanț a fost de până la un milion de tone.
Este mult carbon. Pentru comparație, aproximativ 4 milioane de tone de carbon sunt livrate anual pe mare din munții Himalaya, prin râurile Ganges-Brahmaputra, au scris Kioka și colegii săi în studiul lor. Pentru un sfert din această sumă va ajunge în tranșea Japoniei în urma unui singur eveniment seismic subliniază misterioasele cutremure de putere deținute în ciclul global al carbonului.
Cum anume, carbonul aruncat în cele mai adânci locuri ale Pământului, cifrele în ciclul mai larg este încă incert. Cu toate acestea, a precizat Kioka, zonele de subducție precum tranșea Japoniei ar putea oferi sedimentelor de carbon o cale relativ rapidă în interiorul Pământului, unde în cele din urmă pot fi eliberate în atmosferă ca dioxid de carbon în timpul erupțiilor vulcanice. Este nevoie de cercetări suplimentare, iar o expediție planificată pentru 2020 pentru a colecta probe de miez și mai lungi din șanț poate completa unele detalii istorice care se întorc cu sute sau mii de ani.
