Yurii Mongol
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Nel 2011, un terremoto di magnitudo 9.0 si è scatenato al largo della costa di Tohoku, in Giappone, innescando un enorme tsunami e uccidendo più di 15.000 persone.
Gli effetti globali del terremoto di Tohoku - ora considerato il quarto più potente dall'inizio della registrazione nel 1900 - sono ancora allo studio. Da allora gli scienziati hanno stimato che il terremoto ha spinto l'isola principale del Giappone di 8 piedi (2,4 metri) a est, ha fatto cadere la Terra fino a 10 pollici (25 cm) dal suo asse e ha abbreviato la giornata di alcuni milionesimi di secondo, Lo ha riferito la NASA nel 2011. Ma per Arata Kioka, geologa dell'Università di Innsbruck in Austria, gli effetti più interessanti e misteriosi del terremoto non possono essere visti con un satellite; possono essere misurati solo negli abissi più profondi degli oceani terrestri.
In un nuovo studio pubblicato il 7 febbraio sulla rivista Scientific Reports, Kioka ei suoi colleghi hanno visitato la Trincea del Giappone - una zona di subduzione (dove una placca tettonica si tuffa sotto l'altra) nell'Oceano Pacifico che si tuffa a più di 8.000 m (26.000 piedi) a il suo punto più profondo: determinare quanta materia organica fosse stata scaricata lì dal terremoto che ha fatto la storia. La risposta: molto. Il team ha scoperto che circa un teragramma - o 1 milione di tonnellate - di carbonio era stato scaricato nella trincea dopo il terremoto di Tohoku e le successive scosse di assestamento.
"Questo era molto più di quanto ci aspettassimo", ha detto Kioka .
I luoghi più profondi della Terra
L'enorme quantità di carbonio trasferita dai terremoti può svolgere un ruolo chiave nel ciclo globale del carbonio: i lenti processi naturali attraverso i quali il carbonio attraversa l'atmosfera, l'oceano e tutti gli esseri viventi sulla Terra. Ma, ha detto Kioka, la ricerca su questo argomento è mancata.
In parte ciò potrebbe essere dovuto al fatto di visitare i luoghi più profondi della Terra. La fossa del Giappone fa parte della zona hadal (dal nome di Ade, il dio greco degli inferi), che include luoghi in agguato a più di 6 chilometri sotto la superficie dell'oceano.
"La zona dell'hadal occupa solo il 2 per cento della superficie totale del fondo marino", ha detto Kioka. "Probabilmente è meno esplorato persino della Luna o di Marte."
In una serie di missioni finanziate da diverse istituzioni scientifiche internazionali, Kioka ei suoi colleghi hanno attraversato la Trincea del Giappone sei volte tra il 2012 e il 2016. Durante queste crociere, il team ha utilizzato due diversi sistemi sonar per creare una mappa ad alta risoluzione delle profondità del la trincea. Ciò ha permesso loro di stimare la quantità di nuovo sedimento aggiunto al pavimento della trincea nel tempo.
Per vedere come è cambiato il contenuto chimico di quel sedimento dal terremoto del 2011, il team ha scavato diversi lunghi nuclei di sedimenti dal fondo della trincea. Misurando fino a 32 piedi (10 metri) di lunghezza, ognuno di questi nuclei serviva come una sorta di torta di strato geologico che mostrava come vari pezzi di materia dalla terra e dal mare si accumulassero sul fondo della trincea.
Diversi metri di sedimenti sembrano essere stati scaricati nella trincea nel 2011, ha detto Kioka. Quando il team ha analizzato questi campioni di sedimenti in un laboratorio in Germania, è stato in grado di calcolare la quantità di carbonio in ogni nucleo. Hanno stimato che la quantità totale di carbonio aggiunta attraverso l'intera trincea fosse fino a un milione di tonnellate.
È molto carbonio. Per fare un confronto, circa 4 milioni di tonnellate di carbonio vengono consegnate al mare ogni anno dalle montagne dell'Himalaya attraverso i fiumi Gange-Brahmaputra, hanno scritto Kioka ei suoi colleghi nel loro studio. Il fatto che un quarto di tale importo finisca nella fossa del Giappone a seguito di un singolo evento sismico sottolinea il misterioso terremoto di potenza che detiene nel ciclo globale del carbonio.
Come, esattamente, il carbonio scaricato nei luoghi più profondi della Terra si calcoli nel ciclo più ampio è ancora incerto. Tuttavia, ha detto Kioka, zone di subduzione come la fossa del Giappone potrebbero fornire ai sedimenti di carbonio un percorso relativamente veloce nell'interno della Terra, dove potrebbero essere rilasciati nell'atmosfera come anidride carbonica durante le eruzioni vulcaniche. Sono necessarie ulteriori ricerche e una spedizione pianificata per il 2020 per raccogliere campioni di carote ancora più lunghi dalla trincea potrebbe riempire alcuni dettagli storici risalenti a centinaia o migliaia di anni fa.
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