2011. gadā 9,0 balles stipra zemestrīce piedzīvoja dzīvību pie Tohoku krastiem, Japānā, izraisot masīvu cunami un nogalinot vairāk nekā 15 000 cilvēku.
Tohoku zemestrīces, kas mūsdienās tiek uzskatīta par ceturto visspēcīgāko kopš ierakstīšanas sākuma 1900. gadā, globālā ietekme joprojām tiek pētīta. Zinātnieki kopš tā laika ir aprēķinājuši, ka zemestrīce nogāza Japānas galveno salu 8 pēdu (2,4 metru) attālumā uz austrumiem, notrieca Zemi pat 10 collas (25 cm) no tās ass un dienu saīsināja par dažām sekundes miljondaļām, NASA ziņoja 2011. gadā. Bet Austrijas Insbrukas universitātes ģeologa Arata Kioka interesantākajām un noslēpumainākajām zemestrīces sekām nevar redzēt ar satelīta palīdzību; tos var izmērīt tikai dziļākajās Zemes okeānu šķembās.
Jaunajā pētījumā, kas publicēts 7. februārī žurnālā Scientific Reports, Kioka un viņa kolēģi apmeklēja Japānas tranšeju - subdukcijas zonu (kur viena tektoniskā plāksne ienirst zem citas) Klusajā okeānā, kas nolaižas vairāk nekā 26 000 pēdu (8000 m) pie tās dziļākais punkts - noteikt, cik daudz organisko vielu tur bija izgājis vēstures veidošanas zemestrīce. Atbilde: Daudz. Komanda atklāja, ka tranšejā pēc Tohoku zemestrīces un tai sekojošajiem pēkšņiem triecieniem ir izmesta aptuveni viena teragramma jeb 1 miljons tonnu oglekļa.
"Tas bija daudz vairāk, nekā mēs gaidījām," Kioka stāstīja Live Science.
Zemes dziļākās vietas
Milzīgajam oglekļa daudzumam, ko pārvieto zemestrīces, var būt galvenā loma pasaules oglekļa ciklā - lēnajos, dabiskajos procesos, kuru laikā ogleklis cirkulē caur atmosfēru, okeānu un visām dzīvajām lietām uz Zemes. Bet, kā sacīja Kioka, trūkst pētījumu par šo tēmu.
Daļēji tas varētu būt tāpēc, ka tas ir saistīts ar dziļāko Zemes vietu apmeklēšanu. Japānas tranšeja ir daļa no hadalas zonas (nosaukta par Hades, pazemes dieva dievu), kurā ietilpst vietas, kas slēpjas vairāk nekā 3,7 jūdzes (6 kilometrus) zem okeāna virsmas.
"Hadala zona aizņem tikai 2 procentus no visas jūras grīdas virsmas," Kioka stāstīja Live Science. "Tas, iespējams, ir mazāk izpētīts nekā pat mēness vai Marss."
Vairākās starptautiskās zinātniskās institūcijās finansētu misiju laikā Kioka un viņa kolēģi no 2012. līdz 2016. gadam sešas reizes brauca pa Japānas tranšeju. Šo kruīzu laikā komanda izmantoja divas dažādas hidrolokatoru sistēmas, lai izveidotu augstas izšķirtspējas karti tranšeja. Tas viņiem ļāva novērtēt, cik daudz laika gaitā tranšejas grīdai bija pievienoti jauni nogulumi.
Lai redzētu, kā mainījies šo nogulumu ķīmiskais saturs kopš 2011. gada zemestrīces, komanda no tranšejas apakšas izraka vairākas garas nogulumu serdes. Katrs no šiem serdeņiem, kuru garums bija līdz 10 pēdām (10 pēdas), kalpoja kā sava veida ģeoloģiskā slāņa kūka, kas parādīja, kā tranšejas apakšā ir salikti dažādi zemes gabali no jūras un jūras.
Vairāki metru nogulumi, šķiet, 2011. gadā bija ierakti tranšejā, sacīja Kioka. Kad komanda analizēja šos nogulšņu paraugus laboratorijā Vācijā, viņi varēja aprēķināt oglekļa daudzumu katrā kodolā. Viņi lēsa, ka kopējais pievienotā oglekļa daudzums visā tranšejā bija līdz miljonam tonnu.
Tas ir daudz oglekļa. Salīdzinājumam - no Himalaju kalniem caur Gangas-Brahmaputras upēm jūrā ik gadu tiek nogādāti apmēram 4 miljoni tonnu oglekļa, savā pētījumā rakstīja Kioka un viņa kolēģi. Ceturtdaļai no šīs summas nonākot Japānas tranšejā pēc viena seismiska notikuma, tiek uzsvērtas noslēpumainās spēcīgās zemestrīces, kas notiek pasaules oglekļa ciklā.
Joprojām nav skaidrs, kā tieši ogleklis, kas izgāzts Zemes dziļākajās vietās, iekļaujas plašākā ciklā. Tomēr Kioka sacīja, ka tādas subdukcijas zonas kā Japānas tranšeja oglekļa nogulumiem var dot salīdzinoši ātru ceļu Zemes iekšienē, kur tie galu galā var izdalīties atmosfērā kā oglekļa dioksīds vulkānu izvirdumu laikā. Nepieciešami turpmāki pētījumi, un plānotā ekspedīcija līdz 2020. gadam, lai savāktu vēl garākus kodolparaugus no tranšejas, varētu aizpildīt dažas vēsturiskas detaļas, kas meklējamas simtiem vai tūkstošiem gadu.
