В Марианскую впадину уходит в четыре раза больше воды, чем предполагалось ранее
На поверхность Земли находится большое количество воды, но новое исследование показывает, что в земной мантии гораздо больше воды, чем считалось ранее. Наблюдения за сейсмической активностью вокруг Марианской впадины показали, что тектонические плиты проникают все глубже в Землю, что в итоге может изменить наше понимание глобального круговорота воды.
Марианская впадина (марианский желоб) наиболее известна тем, что является самой глубокой частью мирового океана, опускаясь почти на 11 000 метров (10 994 м) в самой низкой известной точке. Это потому, что впадина является местом встречи двух тектонических плит — крошечной Марианской плиты и огромной Тихоокеанской. Будучи плотнее и старше, последняя фактически скользит под первой, что позволяет огромным количествам морской воды стекать через трещины в земную кору и верхнюю мантию.
Но это не просто жидкость. При более высокой температуре и давлении на этой глубине вода может быть зафиксирована в породах нижней плиты как водные минералы, которые затем погружаются глубже в мантию. Так сколько воды находится там?
«Предыдущие оценки сильно различаются по количеству воды, которая проходит глубже, чем на 100 километров», — говорит Дуглас Винс, научный руководитель исследования. «Основным источником неопределенности в этих расчетах было начальное содержание воды в субдуцирующей верхней мантии».
Чтобы лучше понять это, исследователи использовали сеть из 19 сейсмографов, развернутых на дне океана вокруг Марианского желоба, а также семь наземных на близлежащих Марианских островах. Используя эти инструменты, команда ученых слушала сейсмические движения в течении года, чтобы ближе познакомиться с конструкцией и скоростью движения пластин.
Ученые обнаружили, что гидратированные породы в этом районе простираются почти на 32 км ниже морского дна. «Предыдущие исследования были основаны на изучении активных источников, которые показывают только верхние 3-4 мили во входящей плите», — говорит Чэнь Цай, первый автор исследования.
Наблюдения показывают, что в Марианском желобе в четыре раза больше воды улавливается и отводится, чем предполагалось в предыдущих исследованиях. Если эта тенденция применима к другим подобным регионам по всему миру, то в глубокой мантии воды может быть в три раза больше, чем мы думали ранее. Это хорошо согласуется с недавним открытием экзотических форм льда, захваченных алмазами, которые также свидетельствуют о более влажной мантии.
Так где же вся эта вода оказывается в итоге? Считается, что большая часть ее выбрасывается обратно на поверхность в результате извержений вулканов, иногда за сотни и тысячи километров. Но, по словам исследователей, новые результаты предполагают, что в Марианскую впадину поступает гораздо больше воды, чем выходит, что может побудить нас более внимательно взглянуть на наше понимание глобального круговорота воды на Земле.