El misterioso poder que tienen los terremotos en el ciclo global del carbono

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terremoto de Tohoku 2011

Un solo terremoto puede mover millones de toneladas de carbono a las fosas más profundas de la Tierra

En 2011 se produjo un terremoto de magnitud 9.0 que cobró vida frente a las costas de Tohoku, Japón, provocando un enorme tsunami y matando a más de 15.000 personas.

Los efectos globales del terremoto de Tohoku, ahora considerado como el cuarto más poderoso desde que en 1900 comenzaron los registros, todavía se están estudiando.

Desde entonces, los científicos han estimado que el terremoto empujó la isla principal de Japón 8 pies (2,4 metros) hacia el este, desvió la Tierra hasta 10 pulgadas (25 cm) de su eje y redujo el día en unas millonésimas de segundo, según informó la NASA en 2011.

Pero para Arata Kioka, un geólogo de la Universidad de Innsbruck en Austria, los efectos más interesantes y misteriosos del terremoto no se pueden ver con un satélite, solo pueden medirse en los abismos más profundos de los océanos de la Tierra.

En un nuevo estudio publicado el 7 de febrero en la revista Scientific Reports, Kioka y sus colegas visitaron la Fosa de Japón - una zona de subducción (donde una placa tectónica se sumerge debajo de otra) en el océano Pacífico que tiene más de 26.000 pies (8.000 m) en su punto más profundo - para determinar cuánta materia orgánica había sido arrojada allí por el histórico terremoto.

La respuesta: mucha. El equipo descubrió que tras el terremoto de Tohoku y las réplicas posteriores había sido vertido a la fosa aproximadamente un teragramo, o 1 millón de toneladas de carbono.

"Esto fue mucho más de lo que esperábamos", dijo Kioka.

Los lugares más profundos de la Tierra

depósitos de carbono en la Fosa de JapónLa enorme cantidad de carbono reubicada por los terremotos puede jugar un papel clave en el ciclo global del carbono - los procesos lentos y naturales mediante los cuales el carbono pasa por la atmósfera, el océano y todos los seres vivos de la Tierra. Pero, dijo Kioka, ha faltado investigación sobre este tema.

Parte de eso podría ser porque implica visitar los lugares más profundos de la Tierra. La fosa de Japón es parte de la zona hadal (llamada así por Hades, el dios griego del inframundo), que incluye lugares que se encuentran a más de 3.7 millas (6 kilómetros) bajo de la superficie del océano.

"La zona hadal solo ocupa el 2 por ciento de la superficie total del fondo marino", dijo Kioka. "Probablemente está menos explorada que incluso la luna o Marte".

En una serie de misiones financiadas por varias instituciones científicas internacionales, Kioka y sus colegas viajaron a la Fosa de Japón seis veces entre 2012 y 2016. Durante estos cruceros, el equipo utilizó dos diferentes sistemas de sonar para crear un mapa de alta resolución de las profundidades de la fosa. Esto les permitió estimar cuánto sedimento nuevo se había agregado al fondo de la fosa a lo largo del tiempo.

Para ver cómo habían cambiado los contenidos químicos de ese sedimento desde el terremoto de 2011, el equipo desenterró varios largos núcleos de sedimento del suelo de la fosa. Midiendo hasta 32 pies (10 metros) de largo, cada uno de estos núcleos sirvió como una especie de capa geológica que mostraba cómo se apilaban en el fondo de la fosa varios trozos de materia de la tierra y el mar.

Al parecer, en 2011 fueron vertidos a la fosa varios metros de sedimento, dijo Kioka. Cuando el equipo analizó estas muestras de sedimento en un laboratorio en Alemania, pudieron calcular la cantidad de carbono en cada núcleo. Estimaron que la cantidad total de carbono agregado en toda la fosa era de hasta un millón de toneladas.

Eso es mucho carbono. Para comparar, cada año se transportan al mar alrededor de 4 millones de toneladas de carbono desde las montañas del Himalaya a través de los ríos Ganges-Brahmaputra, escribieron Kioka y sus colegas en su estudio. Una cuarta parte de esa cantidad terminará en la Fosa de Japón después de un solo evento sísmico, subrayando el misterioso poder que tienen los terremotos en el ciclo global del carbono.

Aún es incierto cuánto, exactamente, es el carbono vertido en los lugares más profundos de la Tierra en el ciclo más amplio. Sin embargo, Kioka dijo que las zonas de subducción como la Fosa de Japón podrían dar a los sedimentos de carbono un camino relativamente rápido hacia el interior de la Tierra, de donde eventualmente pueden ser liberados a la atmósfera como dióxido de carbono durante erupciones volcánicas.

Se necesita más investigación, y una expedición planificada para 2020 para recolectar muestras de núcleos aún más largos de la fosa puede completar algunos detalles históricos que se remontan a cientos o miles de años.

Artículo científico: Megathrust earthquake drives drastic organic carbon supply to the hadal trench

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