2011. aastal raputas Jaapanis Tohoku rannikul elu 9,0 magnituudine maavärin, mis kutsus esile ulatusliku tsunami ja tappis enam kui 15 000 inimest.
Tohoku maavärina globaalseid mõjusid - mida peetakse nüüd neljandaks võimsaimaks pärast salvestuse algust 1900. aastal - uuritakse endiselt. Teadlaste hinnangul lükkas värisemine Jaapani põhisaare 8 meetri (2,4 meetrit) itta, koputas Maad tema teljest 10 sentimeetri (25 cm) kaugusel ja lühendas seda päeva mõne miljondiku sekundi võrra, NASA teatas 2011. aastal. Kuid Austria Innsbrucki ülikooli geoloogi Arata Kioka jaoks pole maavärina kõige huvitavamaid ja müstilisemaid tagajärgi satelliidiga näha; neid saab mõõta ainult Maa ookeanide sügavaimas kuristikus.
Ajakirjas Scientific Reports 7. veebruaril avaldatud uues uuringus külastasid Kioka ja tema kolleegid Jaapani kraavi - Vaikse ookeani subduktsioonitsooni (kus üks tektooniline plaat sukeldub teise alla) Vaikse ookeani piirkonnas, mis asub rohkem kui 26 000 jalga (8000 m) kõrgusel selle sügavaim punkt - teha kindlaks, kui palju orgaanilist ainet oli sinna ajaloolise värbamise tagajärjel heitnud. Vastus: palju. Töörühm leidis, et Tohoku maavärina ja sellele järgnenud pärastlöökide tagajärjel oli kraavi lastud umbes üks teragramm ehk 1 miljon tonni süsinikku.
"See oli palju enamat, kui me ootasime," rääkis Kioka Live Science'ile.
Maa sügavaimad kohad
Maavärinate ümberpaigutatud tohutu kogus süsinikku võib mängida võtmerolli ülemaailmses süsinikuringluses - aeglastes looduslikes protsessides, mille käigus süsinik tsirkuleerib atmosfääri, ookeani ja kõigi Maa elus olevate asjade kaudu. Kuid, ütles Kioka, selleteemalisi uuringuid pole olnud.
Osa sellest võib olla seetõttu, et see hõlmab Maa kõige sügavamate kohtade külastamist. Jaapani kraav on osa hadali tsoonist (nimetatud Kreeka allilma jumala Hadese jaoks), mis hõlmab kohti, mis varitsevad enam kui 3,7 miili (6 kilomeetrit) allpool ookeani pinda.
"Hadali tsoon hõivab ainult 2 protsenti merepõhja kogupindalast," rääkis Kioka Live Science'ile. "See on tõenäoliselt vähem uuritud kui isegi kuu või Mars."
Mitmete rahvusvaheliste teadusasutuste rahastatud missioonide ajal sõitsid Kioka ja tema kolleegid aastatel 2012–2016 Jaapani kraavi kohal kuus korda. Nende kruiiside ajal kasutas meeskond kahte erinevat sonarisüsteemi, et luua kõrgresolutsiooniga kaart sügavuste merede sügavusele. kraav. See võimaldas neil hinnata, kui palju uusi katet oli aja jooksul kraavi põrandale lisatud.
Et näha, kuidas selle setete keemiline sisaldus pärast 2011. aasta maavärinat oli muutunud, kaevas meeskond kaeviku põhja üles mitu pikka settesüdamikku. Kuni 10 jalga (10 meetrit) pikkused südamikud olid omamoodi geoloogilise kihina valmistatud kook, mis näitas, kuidas mitmesugused maapinnast ja merest pärit ained kandsid kraavi põhja.
Mitu meetrit setet näis olevat 2011. aastal kraavi uputatud, ütles Kioka. Kui meeskond analüüsis neid setteproove Saksamaa laboris, suutsid nad arvutada süsiniku koguse igas südamikus. Nende hinnangul oli kogu kraavi lisatud süsiniku kogus miljon tonni.
See on palju süsinikku. Võrdluseks - Himaalaja mägedest toimetatakse Ganges-Brahmaputra jõgede kaudu aastas merre umbes 4 miljonit tonni süsinikku, kirjutasid Kioka ja tema kolleegid oma uuringus. Kui veerand sellest summast jõuab Jaapani kraavi pärast ühte seismilist sündmust, rõhutab salapäraseid maavärinaid, mida valitsevad globaalses süsinikutsüklis.
Kuidas täpselt Maa sügavaimatesse kohtadesse sattuv süsinik laiemasse tsüklisse satub, on endiselt ebaselge. Kuid Kioka sõnul võivad Jaapani kraavi sarnased subduktsioonitsoonid anda süsiniku setetele suhteliselt kiire tee Maa sisemusse, kust need võivad vulkaanipursete ajal lõpuks atmosfääri eralduda süsinikdioksiidina. Vaja on täiendavaid uuringuid ja 2020. aastaks kavandatud ekspeditsioon kaevikust veelgi pikemate põhiproovide kogumiseks võib täita ajaloolisi detaile, mis ulatuvad sadade või tuhandete aastate taha.
