През 2011 г. земетресение с магнитуд 9,0 оживя край бреговете на Тохоку, Япония, предизвиквайки масивно цунами и уби повече от 15 000 души.
Глобалните ефекти от земетресението в Тохоку - сега считано за четвърто най-мощно от началото на записването през 1900 г. - все още се изучават. Оттогава учените изчисляват, че земетресението изтласка главния остров на Япония с 8 фута (2,4 метра) на изток, събори Земята с цели 10 инча (25 см) от оста си и съкрати деня с няколко милиона секунди, т.е. НАСА съобщи през 2011 г. Но за Арата Киока, геолог от Университета в Инсбрук в Австрия, най-интересните и загадъчни ефекти от труса не могат да се видят със сателит; те могат да бъдат измерени само в най-дълбоките пропасти на земните океани.
В ново проучване, публикувано на 7 февруари в списанието Scientific Reports, Kioka и неговите колеги посетиха Японския ров - зона на субдукция (където една тектонична плоча се гмурка под друга) в Тихия океан, който се потопява повече от 26 000 фута (8 000 м) в най-дълбоката му точка - да определи колко органична материя е била изхвърлена там от земетресението, създаващо историята. Отговорът: Много. Екипът установи, че приблизително една тераграма - или 1 милион тона - въглерод е била изхвърлена в окопа след земетресението в Тохоку и последвалите последствия.
"Това беше много повече, отколкото очаквахме", каза Киока пред Live Science.
Най-дълбоките места на Земята
Огромното количество въглерод, преместено от земетресения, може да играе ключова роля в глобалния въглероден цикъл - бавните, естествени процеси, чрез които въглеродът преминава през атмосферата, океана и всички живи същества на Земята. Но, каза Киока, липсват изследвания по тази тема.
Част от това може да е, защото включва посещение на най-дълбоките места на Земята. Японският ров е част от хадалската зона (наречена на Хадес, гръцки бог на подземния свят), която включва места, дебнещи на повече от 3,7 мили (6 километра) под повърхността на океана.
"Хадалната зона заема само 2 процента от общата повърхност на морското дъно", каза Киока пред Live Science. "Вероятно е по-малко проучен дори от Луната или Марс."
На поредица от мисии, финансирани от няколко международни научни институции, Kioka и неговите колеги са обикаляли над Японския траншей шест пъти между 2012 и 2016 г. По време на тези круизи екипът използва две различни сонарни системи, за да създаде карта с висока резолюция на дълбините на изкопа. Това им позволи да преценят колко нова утайка е добавена към дъното на окопа с течение на времето.
За да види как химическото съдържание на този утайка се е променило след труса през 2011 г., екипът изкопа няколко дълги седиментни ядра от дъното на окопа. Измервайки с дължина до 10 фута (32 фута), всяко от тези ядра служи като своеобразна торта от геологичен слой, която показва как купчинки от материя от земя и море се трупат на дъното на окопа.
Изглежда, че няколко метра утайка са били изхвърлени в окопа през 2011 г., каза Киока. Когато екипът анализира тези проби от утайки в лаборатория в Германия, те успяха да изчислят количеството въглерод във всяко ядро. Те изчислиха, че общото количество въглерод, добавено в целия окоп, е до милион тона.
Това е много въглерод. За сравнение около 4 милиона тона въглерод се доставят в морето годишно от планините Хималая през реките Ганг-Брахмапутра, пише Киока и неговите колеги в своето проучване. Една четвърт от тази сума ще се окаже в Японския транш след едно-единствено сеизмично събитие, подчертава мистериозните силни земетресения в глобалния въглероден цикъл.
Как точно въглеродът, изхвърлен в най-дълбоките места на Земята, все още не е сигурен. Въпреки това, каза Киока, зоните на субдукция като Японския траншей могат да дадат въглеродни седименти сравнително бърз път във вътрешността на Земята, където в крайна сметка те могат да се отделят в атмосферата като въглероден диоксид по време на вулканични изригвания. Необходими са допълнителни проучвания и планирана експедиция до 2020 г. за събиране на още по-дълги проби от основата от изкопа може да попълни някои исторически подробности, минаващи стотици или хиляди години.
