Tajemnicze dziury w dnie oceanu mogą mieć związek z trzęsieniami ziemi
Naukowcy odkryli na dnie Pacyfiku nietypowe otwory, z których wydostaje się woda. Pochodzi ze strefy subdukcji, czyli miejsca, gdzie płyta oceaniczna wchodzi pod płytę kontynentalną. Tarcie pomiędzy płytami może doprowadzać do trzęsień ziemi, ale ta warstwa może działać jak smar, który pozwala na łagodne przemieszczania się skał względem siebie, dzięki czemu wstrząsy mogą występować rzadziej.
Na dnie Oceanu Spokojnego, u wybrzeży Oregonu odkryto tajemnicze dziury w ziemi, z którym wydostawały się ciepła woda. Naukowcy uważają, że ich analiza może zapewnić wgląd w ryzyko trzęsień ziemi na tym obszarze.
Strefa subdukcji Cascadia rozciąga się od wyspy Vancouver do północnej Kalifornii tu mikropłyty oceaniczne: Explorer, Juan de Fuca i Gorda wsuwają się pod północnoamerykańską płytę kontynentalną.
Jak informuje Departament Zarządzania Kryzysowego stanu Oregon, ta granica może wyzwalać trzęsienia ziemi o sile 9 lub więcej w skali Richtera, a tym mogą towarzyszyć fale tsunami o wysokości 30 metrów.
Badania opublikowane w Science Advances pokazują, że u wybrzeży Newport w stanie Oregon, na dnie morskim, 1040 metrów pod powierzchnią oceanu znajdują się przynajmniej cztery małe otwory, którymi z głębi uskoku wydostają się płyny. Każdy z nich ma średnicę około 5 centymetrów i znajduje się około 80 kilometrów od brzegu. Naukowcy nazwali to zjawisko Oazą Pytii, na cześć starożytnej greckiej kapłanki.
Badania geochemiczne ujawniły, że pochodzą z głębokości 4 kilometrów z pobliża miejsca, gdzie stykają się płyty.
Otwory mogą mieć związek z trzęsieniami ziemi
Otwory zostały odkryte przypadkiem podczas rejsu badawczego. Sonar statku wykrył bąbelki unoszące się z dna oceanicznego. ― Eksplorowali w tym kierunku i zobaczyli nie tylko bąbelki metanu, ale wodę wydobywającą się z dna morskiego jak wąż strażacki. To jest coś, czego nigdy nie widziałem i według mojej wiedzy nie było to wcześniej obserwowane ― powiedział współautor badania Evan Solomon, profesor nadzwyczajny oceanografii na Uniwersytecie Waszyngtońskim.
Zaobserwowane płyny były o około 9 stopni Celsjusza cieplejsze niż otaczająca je woda morska, co oznacza, że pochodzą z obszarów położonych głęboko w skorupie ziemskiej. To obszary, które ostatni raz były na powierzchni ziemi 2 miliony lat temu. Są bogate w takie pierwiastki jak bor i lit.
Naukowcy podejrzewają, że znajdujący się pod dużym ciśnieniem płyn może odgrywać istotną rolę w zmniejszeniu częstości występowania trzęsień ziemi dzięki stworzeniu warstwy, po której skały łagodniej przemieszczają się względem siebie.
Na razie jednak jest wiele niewiadomych, które trzeba będzie wyjaśnić podczas kolejnych badań. Jeśli jednak przypuszczenia się potwierdzą, może być to niezwykle istotne odkrycie w przewidywaniu trzęsień ziemi.
Woda występuje znacznie głębiej niż się spodziewamy
Trzeba zauważyć, że badania na temat Oazy Pytii bardzo dobrze korelują się z badaniami, o których pisaliśmy w październiku 2022 roku. Wówczas naukowcy informowali o diamentach, w których znaleziono inkluzie (niewielkie fragmenty innych minerałów) zawierające minerały uwodnione, czyli takie, które w swoją strukturę mają wbudowane cząsteczki wody. Oznacza to, że w momencie powstawania znajdowały się w wilgotnym środowisku.
Po analizach oszacowano głębokość występowania diamentów na około 660 km, czyli strefę nieciągłości Repettiego - granicę między płaszczem górnym a płaszczem dolnym Ziemi.
Jak woda znalazła się pod ziemią?
Podczas analiz obiegu wody skupiamy się przede wszystkim na obiegu w atmosferze i na powierzchni ziemi, oraz wchłanianiu w glebę, czyli inflitracji. Woda, przesączając się przez glebę oraz skały może dotrzeć do podziemnych jaskiń, gdzie czasowo będzie wyłączona z obiegu.
Problematycznym miejscem są jednak strefy subdukcji, ponieważ miejsce to nie jest idealnie szczelne. Pewne ilości wody mogą przedostawać się tu w głąb naszej planety. Część może zostać uwolniona pod postacią pary wodnej w wyniku działalności wulkanicznej, a część może zostać wyrzucona w przez niewielkie otwory w dnie oceanicznym.
Oznacza to, że przed nami jeszcze wiele ważnych odkryć geologicznych, które być może pozwolą nam lepiej zrozumieć trzęsienia ziemi, a tym samym chronić się przed nimi i ocalić życie wielu ludzi.
Literatura źródłowa:
Brendan T. Philip et al., Fluid sources and overpressures within the central Cascadia Subduction Zone revealed by a warm, high-flux seafloor seep.Sci. Adv.9, eadd6688(2023).DOI:10.1126/sciadv.add6688
Gu, T., Pamato, M.G., Novella, D. et al. Hydrous peridotitic fragments of Earth’s mantle 660 km discontinuity sampled by a diamond. Nat. Geosci. (2022). https://doi.org/10.1038/s41561-022-01024-y
