地震是深海碳循環的驅動因素

地震是深海碳循環的驅動因素。

在最近發表在《自然通訊》(Nature Communications)上的一篇論文中，地質學家邁克爾·斯特拉瑟(Michael Strasser)展示了日本沿海一個月的研究的初步結果。2012年3月，海洋環境科學中心(MARUM)組織了這項研究計劃。斯特拉瑟在2015年之前是蘇黎世ETH的泥沙動力學助理教授，現在是因斯布魯克大學的泥沙地質學教授，他在那裡的一個國際小組研究了由地震活動引發的動態沉積物再動員過程。

在海平面以下7542米的深度，研究小組從日本海溝(位於太平洋西北部的一條800公里長的海溝)取了一個核心樣本。地震活躍的海溝是2011年東北大地震的震中，這使得福島核泄漏事件成為頭條新聞。這樣的地震會把大量的有機物從淺灘沖刷到更深的水域。因此，由此產生的沉積層可以用來收集關於地震歷史和深海碳循環的信息。

深海中新的約會方法。

目前的研究為研究人員提供了一個突破。他們用放射性碳年代測定法分析了富含碳的沉積物。這種方法——測量礦化化合物中有機碳和放射性碳(14C)的含量——長期以來一直是確定單個沉積層年齡的一種手段。然而，到目前為止，還不可能對地下5000米以下的樣品進行分析，因為礦化化合物在水壓升高的情況下溶解。

Strasser和他的團隊因此不得不使用新的方法進行分析。其中之一就是所謂的在線氣體放射性碳方法，該方法由ETH博士生Rui Bao和蘇黎世ETH的生物地球科學組開發。這大大提高了效率，因為它只需要一個核心樣本就可以直接在沉積物中包含的有機物上進行超過一百四十四個年齡的測量。

此外，研究人員首次在深海沉積層的測定中應用了Ramped高溫測量方法(熱解)。這是與伍茲霍爾海洋研究所(美國)合作開發的方法。這個過程包括在不同溫度下燃燒有機物。因為較老的有機物含有更強的化學鍵，所以需要更高的溫度來燃燒。這一方法的新穎之處在於，兩個樣本之間的個體溫度分數的相對年齡變化非常精確地區分了深海沉積物水平的年齡差異。

約會地震增加預測的準確性。

由於這兩種創新的方法，研究人員可以精確地確定單個沉積層中有機物的相對年齡。他們測試的核心樣本包含三個地方的較老的有機物，以及更高的碳出口到深海的比率。這些地方對應著三個歷史上記載至今的日本地震事件:2011年的東北地震，1454年的未命名的地震，以及869年的三陸地震。

目前，斯特拉瑟正在研究一種大型的深海海溝沉積物來源和頻率的地質圖。為了做到這一點，他正在分析2016年在日本海溝進行後續考察時採集的多個核心樣本。斯特拉瑟說:「對於未來預測地震的可能性，構造出的沉積物的鑒定和年代測定也很重要。」「用我們的新方法，我們可以更準確地預測地震的複發。」

喜歡這篇文章嗎？立刻分享出去讓更多人知道吧！