V roku 2011 zaznelo pri pobreží Tohoku v Japonsku zemetrasenie s magnitúdou 9,0, ktoré spôsobilo obrovskú vlnu tsunami a zabilo viac ako 15 000 ľudí.
Globálne účinky zemetrasenia v Tohoku - teraz považované za štvrté najsilnejšie od začiatku nahrávania v roku 1900 - sa stále skúmajú. Vedci odhadujú, že zemetrasenie odhadzovalo hlavný ostrov Japonska na 8 stôp (2,4 metra) na východ, zrazilo Zem až 25 centimetrov (25 palcov) od jeho osi a deň skrátilo o niekoľko miliónovtin sekundy, NASA informovala v roku 2011. Ale pre Aratu Kioku, geológku na univerzite v Innsbrucku v Rakúsku, nie sú satelity najzaujímavejšie a najzáhadnejšie účinky zemetrasenia; dajú sa merať iba v najhlbších priepastiach zemských oceánov.
V novej štúdii uverejnenej 7. februára v časopise Scientific Reports, Kioka a jeho kolegovia navštívili Japan Trench - subduction zónu (kde jedna tektonická doska sa ponorí pod druhú) v Tichom oceáne, ktorá sa vrhá na viac ako 26 000 stôp (8 000 m) na jeho najhlbší bod - určiť, koľko organickej hmoty sa tam odhalilo zemetrasením spôsobujúcim históriu. Odpoveď: Veľa. Tím zistil, že po zemetrasení v Tohoku a následných otrasoch bolo do výkopu vyhodených zhruba jeden teragram - alebo 1 milión ton uhlíka.
„Bolo to oveľa viac, ako sme očakávali,“ povedala Kioka Live Science.
Najhlbšie miesta Zeme
Obrovské množstvo uhlíka premiestnené zemetrasením môže hrať kľúčovú úlohu v globálnom uhlíkovom cykle - pomalé, prirodzené procesy, ktorými uhlíkové cykly prechádzajú atmosférou, oceánom a všetkými živými vecami na Zemi. Kioka však povedal, že výskum na túto tému chýba.
Súčasťou toho môže byť aj návšteva najhlbších miest na Zemi. Japonský priekopa je súčasťou hadálnej zóny (pomenovanej pre Hádesa, gréckeho boha podsvetia), ktorá zahŕňa miesta číhajúce viac ako 6 kilometrov pod hladinou oceánu.
„Hadálna zóna zaberá iba 2 percentá z celkovej plochy morského dna,“ povedal Kioka pre Live Science. "Pravdepodobne je to menej preskúmané ako mesiac alebo Mars."
Na sérii misií financovaných niekoľkými medzinárodnými vedeckými inštitúciami, Kioka a jeho kolegovia plavili v rokoch 2012 až 2016 šesťkrát japonský priekop. Počas týchto plavieb tím použil dva rôzne sonarové systémy na vytvorenie mapy hĺbok s vysokým rozlíšením. priekopa. To im umožnilo odhadnúť, koľko nového sedimentu sa v priebehu času pridalo do zákopovej podlahy.
Aby sa zistilo, ako sa chemický obsah tohto sedimentu zmenil od zemetrasenia v roku 2011, tím vykopal niekoľko dlhých jadier sedimentu zo spodnej časti zákopu. Každé z týchto jadier, merajúcich až 10 stôp (32 stôp), slúžilo ako akýsi koláč geologickej vrstvy, ktorý ukázal, ako sa na dno výkopu nahromadili rôzne kúsky hmoty z pevniny a mora.
Zdá sa, že v roku 2011 bolo do výkopu vyhodených niekoľko metrov sedimentu, uviedla Kioka. Keď tím analyzoval tieto vzorky sedimentov v laboratóriu v Nemecku, bol schopný vypočítať množstvo uhlíka v každom jadre. Odhadujú, že celkové množstvo uhlíka pridaného v celej priekope bolo až milión ton.
To je veľa uhlíka. Na porovnanie, približne 4 milióny ton uhlíka sa ročne dostávajú z hôr Himalájí cez rieky Ganga-Brahmaputra do rieky Kioska a jeho kolegovia napísali do štúdie. Štvrtina tejto sumy, ktorá sa má skončiť v japonskej priekope po jedinej seizmickej udalosti, podčiarkuje záhadné zemetrasenia v globálnom uhlíkovom cykle.
Ako presne sa uhlík vyhodený do najhlbších miest Zeme nachádza v širšom cykle, je stále neisté. Podľa Kioky však subdukčné zóny, ako je japonský priekopa, môžu poskytnúť sedimentom uhlíka relatívne rýchlu cestu do vnútra Zeme, kde sa môžu nakoniec uvoľniť do atmosféry ako oxid uhličitý počas sopečných erupcií. Je potrebný ďalší výskum a plánovaná expedícia do roku 2020 s cieľom zozbierať ešte dlhšie základné vzorky zo zákopu môže zaplniť niektoré historické podrobnosti siahajúce stovky alebo tisíce rokov.
