Nel 2011, un terremoto di magnitudo 9,0 è tornato alla vita al largo della costa di Tohoku, in Giappone, provocando un enorme tsunami e uccidendo più di 15.000 persone.
Gli effetti globali del terremoto del 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 sisma ha spinto la principale isola del Giappone di 8 piedi (2,4 metri) verso est, ha fatto cadere la Terra di 25 cm dal suo asse e ha ridotto la giornata di qualche milionesimo di secondo, La NASA ha riferito nel 2011. Ma per Arata Kioka, geologa dell'Università di Innsbruck in Austria, gli effetti più interessanti e misteriosi del sisma 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 e i suoi colleghi hanno visitato la trincea giapponese - una zona di subduzione (dove una placca tettonica si tuffa sotto l'altra) nell'oceano Pacifico che si tuffa per oltre 8.000 m il suo punto più profondo - per determinare quanta materia organica era stata scaricata lì dal sisma che ha fatto la storia. La risposta: molto. Il team ha scoperto che circa un teragram - o 1 milione di tonnellate - di carbonio era stato scaricato nella trincea a seguito del terremoto di Tohoku e dei successivi scosse di assestamento.
"Questo era molto più di quanto ci aspettassimo", ha detto Kioka a Live Science.
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 processi lenti e naturali attraverso i quali il carbonio scorre attraverso l'atmosfera, l'oceano e tutti gli esseri viventi sulla Terra. Ma, ha detto Kioka, mancano ricerche su questo argomento.
Parte di ciò potrebbe essere dovuto al fatto di visitare i luoghi più profondi della Terra. La trincea giapponese fa parte della zona hadal (chiamata per Ade, il dio greco degli inferi), che comprende luoghi in agguato a più di 6 miglia (6 miglia) sotto la superficie dell'oceano.
"La zona hadal occupa solo il 2 percento della superficie totale del fondo marino", ha detto Kioka a Live Science. "Probabilmente è meno esplorato nemmeno della luna o di Marte."
In una serie di missioni finanziate da diverse istituzioni scientifiche internazionali, Kioka e i suoi colleghi hanno navigato sulla Trincea giapponese 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 di la trincea. Ciò ha permesso loro di stimare quanti nuovi sedimenti fossero stati aggiunti nel tempo al pavimento della trincea.
Per vedere come i contenuti chimici di quel sedimento erano cambiati dal terremoto del 2011, il team ha estratto diversi nuclei di sedimenti lunghi dal fondo della trincea. Misurando fino a 10 metri di lunghezza, ciascuno di questi nuclei serviva da sorta di torta a strati geologici che mostrava come frammenti di materia provenienti da terra e mare si accumulassero sul fondo della trincea.
Diversi metri di sedimenti sembravano essere stati scaricati nella trincea nel 2011, ha detto Kioka. Quando il team ha analizzato questi campioni di sedimenti in un laboratorio in Germania, sono stati in grado di calcolare la quantità di carbonio in ciascun nucleo. Hanno stimato che la quantità totale di carbonio aggiunta nell'intera trincea fosse fino a un milione di tonnellate.
È un sacco di 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, Kioka e i suoi colleghi hanno scritto nel loro studio. Per un quarto di tale importo finirà nella trincea giapponese a seguito di un singolo evento sismico sottolinea il misterioso potere che i terremoti detengono nel ciclo globale del carbonio.
Come, esattamente, il carbonio scaricato nei luoghi più profondi della Terra figuri nel ciclo più ampio è ancora incerto. Tuttavia, ha detto Kioka, zone di subduzione come la trincea giapponese potrebbero dare ai sedimenti di carbonio un percorso relativamente rapido all'interno della Terra, dove potrebbero eventualmente essere rilasciati nell'atmosfera come biossido di carbonio durante le eruzioni vulcaniche. Sono necessarie ulteriori ricerche e una spedizione pianificata per il 2020 per raccogliere campioni core ancora più lunghi dalla trincea potrebbe riempire alcuni dettagli storici che risalgono a centinaia o migliaia di anni fa.
