En 2011, un terremoto de magnitud 9.0 resonó en la costa de Tohoku, Japón, provocando un tsunami masivo y matando a más de 15,000 personas.
Los efectos globales del terremoto de Tohoku, ahora considerado como el cuarto más poderoso desde que comenzó la grabación en 1900, aún 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, derribó la Tierra hasta 10 pulgadas (25 cm) de su eje y acortó el día unas pocas millonésimas de segundo, La NASA informó en 2011. Pero para Arata Kioka, geólogo de la Universidad de Innsbruck en Austria, los efectos más interesantes y misteriosos del terremoto no se pueden ver con un satélite; solo se pueden medir 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 se hunde más de 26,000 pies (8,000 m) en su punto más profundo: determinar cuánta materia orgánica había sido arrojada allí por el terremoto histórico. La respuesta: mucho. El equipo descubrió que aproximadamente un teragrama, o 1 millón de toneladas, de carbono había sido arrojado a la trinchera después del terremoto de Tohoku y las réplicas posteriores.
"Esto fue mucho más de lo que esperábamos", dijo Kioka a Live Science.
Los lugares más profundos de la tierra
La gran cantidad de carbono reubicada por los terremotos puede desempeñar un papel clave en el ciclo global del carbono: los procesos lentos y naturales mediante los cuales el carbono circula por la atmósfera, el océano y todos los seres vivos de la Tierra. Pero, dijo Kioka, la investigación sobre este tema ha faltado.
Parte de eso podría deberse a que implica visitar los lugares más profundos de la Tierra. La Fosa de Japón es parte de la zona de Hadal (llamada así por Hades, el dios griego del inframundo), que incluye lugares que acechan a más de 3.7 millas (6 kilómetros) debajo de la superficie del océano.
"La zona hadal solo ocupa el 2 por ciento de la superficie total del fondo marino", dijo Kioka a Live Science. "Probablemente esté menos explorado que incluso la luna o Marte".
En una serie de misiones financiadas por varias instituciones científicas internacionales, Kioka y sus colegas cruzaron la Fosa de Japón seis veces entre 2012 y 2016. Durante estos cruceros, el equipo utilizó dos sistemas de sonar diferentes para crear un mapa de alta resolución de las profundidades de la zanja. Esto les permitió estimar cuánto sedimento nuevo se había agregado al piso de la zanja con el tiempo.
Para ver cómo el contenido químico de ese sedimento había cambiado desde el terremoto de 2011, el equipo desenterró varios núcleos de sedimentos largos desde el fondo de la zanja. Con una medida de hasta 32 pies (10 metros) de largo, cada uno de estos núcleos sirvió como una especie de torta de capa geológica que mostraba cómo se acumulaban trozos de materia de tierra y mar en el fondo de la zanja.
Parece que varios metros de sedimentos fueron arrojados a la trinchera en 2011, dijo Kioka. Cuando el equipo analizó estas muestras de sedimentos 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 zanja era de hasta un millón de toneladas.
Eso es mucho carbono. A modo de comparación, alrededor de 4 millones de toneladas de carbono se entregan al mar anualmente desde las montañas del Himalaya a través de los ríos Ganges-Brahmaputra, escribieron Kioka y sus colegas en su estudio. Que una cuarta parte de esa cantidad termine en la Fosa de Japón después de un solo evento sísmico subraya el misterioso poder que tienen los terremotos en el ciclo global del carbono.
Cómo, exactamente, el carbono vertido en los lugares más profundos de la Tierra, las cifras en el ciclo más amplio aún son inciertas. Sin embargo, dijo Kioka, 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, donde eventualmente pueden liberarse a la atmósfera como dióxido de carbono durante las erupciones volcánicas. Se necesita más investigación, y una expedición planificada para 2020 para recolectar muestras de núcleo aún más largas de la trinchera puede completar algunos detalles históricos que se remontan cientos o miles de años atrás.
