Vuonna 2011 Japanin Tohokun rannikon tuntumassa voimakkuudeltaan 9,0: n suuruinen maanjäristys aiheutti massiivisen tsunamin ja tappoi yli 15 000 ihmistä.
Tohoku-maanjäristyksen globaaleja vaikutuksia - joita pidetään nyt neljänneksi voimakkaimpana tallennuksen alkamisen jälkeen vuonna 1900 - tutkitaan edelleen. Tutkijat ovat sittemmin arvioineet, että järistys ajoi Japanin pääsaaren kahdeksan jalkaa (2,4 metriä) itään, koputti Maata jopa 10 tuumaa (25 cm) akselistaan ja lyhensi päivää muutamalla miljoonalla sekunnilla, NASA raportoi vuonna 2011. Mutta Itävallan Innsbruckin yliopiston geologille Arata Kiokalle järistyksen mielenkiintoisimpia ja salaperäisimpiä vaikutuksia ei voida nähdä satelliitin avulla; ne voidaan mitata vain Maan valtamerten syvimmissä kuiluissa.
Uudessa tutkimuksessa, joka julkaistiin 7. helmikuuta lehdessä Scientific Reports, Kioka ja hänen kollegansa vierailivat Japanin kaivoksessa - subduktiovyöhykkeellä (jossa yksi tektoninen levy sukenee toisen alla) Tyynellämerellä, joka syöksyy yli 26 000 jalkaa (8000 m) sen syvin kohta - selvittää, kuinka paljon orgaanista ainetta oli kaadettu sinne historiaa tekevän järistyksen vuoksi. Vastaus: Paljon. Ryhmä havaitsi, että suunnilleen yksi teragramma - tai miljoona tonnia hiiltä oli upotettu kaivoon Tohoku-maanjäristyksen ja sitä seuraavien jälkijärjestelmien jälkeen.
"Tämä oli paljon enemmän kuin odotimme", Kioka kertoi Live Science: lle.
Maan syvimmät paikat
Maanjäristysten siirtämällä valtavalla määrällä hiiltä voi olla avainasemassa maailmanlaajuisessa hiilikierrossa - hitaissa luonnollisissa prosesseissa, joissa hiili kiertää ilmakehän, valtameren ja kaikkien Maapallon elävien asioiden läpi. Mutta, Kioka totesi, aiheesta ei ole tehty tutkimusta.
Osa siitä saattaa johtua siitä, että siihen liittyy vierailu maan syvimmissä paikoissa. Japanin kaivo on osa hadal-vyöhykettä (nimeltään kreikkalainen alamaailman jumala Hades), johon kuuluu paikkoja, jotka sijaitsevat yli 3,7 mailia (6 km) valtameren pinnan alla.
"Hadaalivyöhyke on vain 2 prosenttia merenpohjan kokonaispinta-alasta", Kioka kertoi Live Science: lle. "Se on todennäköisesti vähemmän tutkittu kuin edes kuu tai Mars."
Useiden kansainvälisten tiedelaitosten rahoittamissa matkoissa Kioka ja hänen kollegansa matkasivat Japanin kaivannon yli kuusi kertaa vuosina 2012–2016. Näiden risteilyjen aikana joukkue käytti kahta erilaista luotausjärjestelmää korkealaatuisen kartan luomiseen. kaivo. Tämän avulla he pystyivät arvioimaan, kuinka paljon uutta sedimenttiä oli lisätty kaivannon pohjaan ajan myötä.
Saadakseen selville kuinka sedimentin kemialliset pitoisuudet olivat muuttuneet vuoden 2011 järistyksen jälkeen, ryhmä kaivoi useita pitkiä sedimentin ytimiä kaivannon pohjalta. Jokainen näistä ytimistä, joiden pituus oli 10 metriä (10 metriä), toimi eräänlaisena geologisen kerroksen kakuna, joka osoitti, kuinka erilaisia maapallosta ja merestä peräisin olevia aineosia kasataan kaivannon pohjalle.
Useita metrejä sedimenttejä näytti kaatavan kaivoon vuonna 2011, Kioka kertoi. Kun ryhmä analysoi näitä sedimenttinäytteitä laboratoriossa Saksassa, he pystyivät laskemaan hiilen määrän kussakin ytimessä. He arvioivat, että koko kaivoon lisätyn hiilen määrä oli jopa miljoona tonnia.
Se on paljon hiiltä. Vertailun vuoksi: Himalajan vuorilta Ganges-Brahmaputrajoen kautta kulkeutuu mereen vuosittain noin 4 miljoonaa tonnia hiiltä, Kioka ja hänen kollegansa kirjoittivat tutkimuksessaan. Yhden seismisen tapahtuman seurauksena neljänneksestä tästä summasta päätyy Japanin kaivoon, mikä korostaa maailmanlaajuisen hiilikierron hallussaan pitäviä salaperäisiä voimajäristyksiä.
On edelleen epävarmaa, miten tarkemmin maan syvimpiin paikkoihin hiilidioksidipäästöjä leviää laajempaan kiertoon. Kioka sanoi kuitenkin, että Japanin kaivannon kaltaiset subduktiojärjestöt saattavat antaa hiilisedditeeteille suhteellisen nopean reitin maan sisäpuolelle, missä ne voivat lopulta vapautua ilmakehään hiilidioksidina vulkaanipurskausten aikana. Tarvitaan lisätutkimuksia, ja suunniteltu vuoden 2020 retkikunta, jolla kerätään vielä pidempiä ydinnäytteitä kaivoksesta, voi täyttää joitain historiallisia yksityiskohtia, jotka ulottuvat satojen tai tuhansien vuosien taakse.
