2011-ben a japán Tohoku partjainál 9,0-es erősségű földrengés robbant fel, amely hatalmas szökőárt váltott ki, és több mint 15 000 embert ölt meg.
A tohokui földrengés globális hatásait - melyeket most a negyedik legerősebbnek tekintünk az 1900-as felvétel kezdete óta - továbbra is vizsgálják. A tudósok azóta becsülik, hogy a földrengés Japán főszigetét 2,4 méterre keletre tolta, a tengertől 10 hüvelyk (25 cm) elkopta a Földet, és másodperc milliárdoddal lerövidítette a napot, A NASA 2011-ben számolt be. De Arata Kioka, az osztrák Innsbrucki Egyetem geológusa számára a földrengés legérdekesebb és rejtélyesebb hatásait nem lehet műholdas módon látni; csak a Föld óceánjainak legmélyebb szakadékában mérhetők.
Egy új, a február 7-i, a Scientific Reports folyóiratban közzétett tanulmányban Kioka és kollégái meglátogatták a Japán-árokot - egy szubdukciós övezetet (ahol az egyik tektonikus lemez a másik alá merül) a Csendes-óceánon, amely több, mint 26 000 láb (8000 m) lesüllyedt a a legmélyebb pontja - annak meghatározása, mennyi szerves anyagot dobtak oda a történelemkészítő földrengés. A válasz: Nagyon sok. A csoport megállapította, hogy a Tohoku földrengés és az azt követő utólagos sokkok következtében hozzávetőlegesen egy teragram - vagyis egymillió tonna - széndioxid került a árokba.
"Ez sokkal több volt, mint amire számítottunk" - mondta Kioka a Live Science-nek.
A Föld legmélyebb helyei
A földrengések által áthelyezett hatalmas mennyiségű szén kulcsszerepet játszhat a globális szénciklusban - a lassú, természetes folyamatokban, amelyek során a szén a légkörben, az óceánon és a Föld minden élőlényén átkerül. Kioka szerint azonban erről a témáról nem történt kutatás.
Ennek része lehet azért, mert magában foglalja a Föld legmélyebb pontjainak meglátogatását. A japán árok a hadal-övezet része (Hadesnek, az alvilág görög istenének nevezték el), amely olyan helyeket foglal magában, amelyek az óceán felszíne alatt több mint 3,7 mérföldre (6 kilométerre) rejtőznek.
"A hadal zóna csak a tengerfenék teljes felületének 2% -át foglalja el" - mondta Kioka a Live Science-nek. "Valószínűleg kevésbé feltárt, mint akár a hold vagy a Mars."
Több nemzetközi tudományos intézmény által finanszírozott küldetések sorozatában Kioka és kollégái 2012 és 2016 között hatszor körbeutazták a Japán-árok fölött. Ezen körutazások során a csapat két különféle szonárrendszer segítségével nagy felbontású térképet készített a az árok. Ez lehetővé tette számukra, hogy megbecsüljék, mennyi új üledéket adtak az árok padlójához idővel.
Látni, hogy az üledék kémiai tartalma hogyan változott a 2011-es földrengés óta, a csapat több hosszú üledékmagot kiásott az árok aljáról. Mindegyik láb (10 méter) hosszúságú mindegyik fajta geológiai rétegként szolgált, amely megmutatta, hogy a szárazföldi és tengeri vegyes anyagdarabok összegyűltek az árok aljára.
Úgy tűnt, hogy több méter üledék esett a árokba 2011-ben - mondta Kioka. Amikor a csapat ezeket az üledékmintákat egy németországi laboratóriumban elemezte, képesek voltak kiszámítani az egyes magok szénmennyiségét. Becsléseik szerint a teljes árokban hozzáadott szénmennyiség akár millió tonna is lehet.
Ez sok szén. Összehasonlításképpen: a Himalája hegységéből a Gangesz-Brahmaputra folyókon keresztül évente mintegy 4 millió tonna szén szállítódik a tengerbe - írta Kioka és munkatársai tanulmányukban. Ennek az összegnek egynegyede a japán árokba kerül, egyetlen szeizmikus esemény után, aláhúzza a globális szénciklusban rejlő titokzatos földrengéseket.
Még nem tisztázott, hogy pontosan miként szén-dioxid kerül a Föld legmélyebb pontjaiba a szélesebb körben. Kioka szerint azonban a szubdukciós zónák, mint például a Japán-árok, viszonylag gyors utat adhatnak a szén üledékekhez a Föld belsejébe, ahol végül széndioxid formájában szabadulhatnak fel a légkörbe a vulkánkitörések során. További kutatásokra van szükség, és a még hosszabb magmintáknak az árokból történő begyűjtésére tervezett 2020-as expedíció kitölthet néhány történelmi részletet, több száz vagy több ezer évvel ezelőtt.
