Carbono en fosas marinas

Un equipo internacional liderado por los geólogos de Innsbruck Arata Kioka, Tobias Schwestermann, Jasper Moernaut y Michael Strasser pudieron cuantificar por primera vez el volumen total de sedimentos marinos de toda la zanja que fueron removilizados por la magnitud 9 del terremoto de Tohoku-oki en 2011 y transportados en la zanja de Japón de hasta 8 km de profundidad.

Esto se facilitó dentro de un proyecto financiado por el Fondo de Ciencia Austriaco (Austrian Science Fund, FWF) y en colaboración con otras agencias científicas, mediante la integración de análisis de muestras y datos recopilados durante varias expediciones de investigación en alta mar realizadas entre 2012 y 2016.

Junto con las mediciones del contenido de carbono, pudieron estimar la masa total de carbono de más de 1 Tg (1 teragrama = 1 millón de toneladas), desencadenada por un solo evento tectónico y transportada a estas profundidades de agua.

"Los resultados nos sorprendieron a nosotros y a nuestros colegas", dijo Tobias Schwestermann, candidato a doctorado en el Departamento de Geología de la Universidad de Innsbruck. "Esto es mucho más alto de lo esperado por los flujos de carbono observados en otros sistemas de trincheras de aguas profundas en todo el mundo", continúa Schwestermann.

Otro ejemplo ilustra claramente la extensión del resultado: el Ganges-Brahmaputra, uno de los sistemas fluviales más grandes del mundo, transporta aproximadamente 4 Tg de carbono por año al océano.

El hecho de que un solo evento tectónico pueda causar alrededor de una cuarta parte de este flujo de carbono, lo que implica un potencial significado global, resalta la importancia del ciclo del carbono en las profundidades marinas.

"Los resultados muestran que cuando hablamos sobre el ciclo global del carbono, también tenemos que pensar en las fosas marinas más profundas y menos exploradas de los océanos de nuestro mundo en el futuro", dice Michael Strasser, profesor del Departamento de Geología.

Primera cuantificación en las fosas marinas de la masa de carbono orgánico en las profundidades marinas

En todo el mundo, solo hay dieciséis regiones con profundidades de agua de más de 6 km. "En general, se puede decir que el mar profundo está incluso menos explorado que la luna. Esto es exactamente lo que nos fascina", dice Arata Kioka, postdoctorado en el Departamento de Geología. La primera cuantificación a nivel de fosa de la masa de carbono orgánico a tales profundidades de agua se permitió mediante varios métodos de medición, algunos de los cuales se utilizaron por primera vez en las profundidades marinas.

"Uno de los buques de investigación, el alemán Sonne, también fue decisivo para los resultados. Es uno de los buques de investigación mejor equipados técnicamente actualmente disponibles", dice Arata Kioka. En primer lugar, el equipo realizó estudios batimétricos de alta resolución e imágenes de la estructura del subsuelo marino. Para analizar el contenido de carbono, se extrajeron nuevos núcleos de sedimento de la Fosa de Japón.

Los últimos resultados motivan a los geólogos a emprender nuevas expediciones de investigación para investigar aún más las profundidades marinas. El Programa Internacional de Descubrimiento de Océanos (IODP) pronto les dará la oportunidad de hacerlo.

Esta es una colaboración internacional de investigación marina que explora la historia y la dinámica de la Tierra utilizando plataformas de investigación oceánicas para recuperar los datos registrados en los sedimentos y rocas del fondo marino y para monitorear los entornos subsiguientes. Michael Strasser es el principal defensor de una propuesta del IODP, que se implementará en 2020, recolectando largos núcleos de la Fosa de Japón para estudiar los terremotos pasados y su impacto en la evolución y los procesos en las fosas marinas.

Referencia

Megathrust earthquake drives drastic organic carbon supply to the hadal trench.
A. Kioka, T. Schwestermann, J. Moernaut, K. Ikehara, T. Kanamatsu, C. M. McHugh, C. dos Santos Ferreira, G. Wiemer, N. Haghipour, A. J. Kopf, T. I. Eglinton & M. Strasser. Scientific Reports. Volume 9, Article number: 1553 (2019)

Trabajo de investigación, Carbono en las fosas marinas