Yurii Mongol
0 
3101
332
Når jordens tektoniske plater dykker under hverandre, drar de tre ganger så mye vann inn i planetens indre som tidligere antatt.
Dette er resultatene av en ny artikkel publisert i dag (14. november) i tidsskriftet Nature. Ved å bruke de naturlige seismiske rumlingene fra den jordskjelvutsatte subduksjonssonen ved Marianas-grøften, der Stillehavsplaten glir under den filippinske platen, kunne forskere estimere hvor mye vann som blir innlemmet i bergartene som dykker dypt under overflaten. [I bilder: Ocean Hidden Beneath Earth's Surface]
Funnet har store konsekvenser for å forstå jordas dyptvannssyklus, skrev marin geologi og geofysikkforsker Donna Shillington fra Lamont-Doherty Earth Observatory ved Columbia University i en op-ed som fulgte med den nye artikkelen. Vann under jordoverflaten kan bidra til utvikling av magma og kan smøre feil, noe som gjør jordskjelv mer sannsynlig, skrev Shillington, som ikke var involvert i den nye forskningen.
Dypvannssyklusen
Vann lagres i den krystallinske strukturen til mineraler, skrev Shillington. Væsken blir integrert i jordskorpen både når helt nye, rørledningsvarme oseaniske plater dannes, og når de samme platene bøyes og sprekker når de sliper under naboene. Denne sistnevnte prosessen, kalt subduksjon, er den eneste måten vann trenger dypt ned i jordskorpen og mantelen, men lite er kjent om hvor mye vann som beveger seg under prosessen, skrev studieleder Chen Cai ved Washington University i St. Louis og kollegene i nytt papir.
"Før vi gjorde denne studien, visste enhver forsker at vann må føres ned av den undertrykkende platen," fortalte Cai. "Men de visste bare ikke hvor mye vann."
Forskerne brukte data hentet av et nettverk av seismiske sensorer plassert rundt den sentrale Marianas-grøften i det vestlige Stillehavet. Den dypeste delen av grøften er nesten 11 kilometer under havoverflaten. Sensorene oppdager jordskjelv og ekkoet av jordskjelv som ringer gjennom jordskorpen som en bjelle. Cai og teamet hans sporet hvor fort disse skjelvningene reiste: En nedgang i hastigheten, sa han, ville indikere vannfylte brudd i bergarter og "hydratiserte" mineraler som låser opp vann i krystallene deres.
Mangler vann
Forskerne observerte slike avmatninger dypt ned i jordskorpen, omtrent 30 kilometer under overflaten, sa Cai. Ved å bruke de målte hastighetene, sammen med de kjente temperaturer og trykk som ble funnet der, beregnet teamet at subduksjonssonene trekker 3 milliarder teragram vann inn i jordskorpen hvert million år (et teragram er en milliard kilo).
Sjøvann er tungt; en kube av dette vannet som er 1 meter lang på hver side, ville veie 1.024 kg. Men fremdeles er mengden trukket ned av subduksjonssoner overveldende. Det er også tre ganger så mye vann som subduksjonssoner tidligere ble estimert å ta inn, sa Cai.
Og det reiser noen spørsmål: Vannet som går ned må komme opp, vanligvis i innholdet i vulkanutbrudd. Det nye anslaget på hvor mye vann som går ned er større enn anslagene for hvor mye som slippes ut av vulkaner, noe som betyr at forskere mangler noe i estimatene sine, sa forskerne. Det mangler ikke vann i verdenshavene, sa Cai. Det betyr at vannmengden som dras ned i jordskorpen og at mengden som ble tutet ut igjen skal være omtrent lik. Det faktum at de ikke er det, tyder på at det er noe med hvordan vann beveger seg gjennom jordens indre som forskerne ennå ikke forstår.
"Mange flere studier må fokuseres på dette aspektet," sa Cai.
- 50 interessante fakta om jorden
- Infographic: Høyeste fjell til dypeste havgrøft
- Fototidslinje: Hvordan jorden ble dannet