خندق ماريانا يبتلع الماء

تنقل منطقة التكاثر كمية أكبر بكثير من المياه إلى الوشاح

على خندق ماريانا ، يتم نقل أربعة أضعاف كمية المياه إلى الوشاح مثل صفيحة المحيط الهادئ الغارقة. © ناسا
قراءة بصوت عال

من الأعماق: مع الألواح الترابية المغمورة ، تصل كميات هائلة من المياه إلى داخل الأرض في مناطق التكاثر. على خندق ماريانا وحده ، تنقل صفيحة المحيط الهادئ المغطاة أربعة أضعاف كمية المياه إلى الوشاح أكثر مما كان متوقعًا ، كما تكشف القياسات الآن. وبالتالي تلعب مناطق الانقسام دورًا مهمًا في دورة المياه الأرضية. وفقًا للباحثين في مجلة "نيتشر" ، فقد استطاعوا على مستوى العالم أن يبتلعوا ثلاثة مليارات طن من المياه كل مليون عام.

لا يقتصر الإمداد بالمياه الأرضية على المحيطات أو المياه أو الجو: حتى المخبأة في الوشاح يتم تخزين كميات هائلة من المياه - جزئيًا منذ الأيام الأولى لكوكبنا. يلعب هذا الجزء الأكبر من المياه المعدنية دورًا مهمًا في العمليات في الوشاح ، ولكن أيضًا لدورة المياه الأرضية. لأن أجزاء منه تحدث في الانفجارات البركانية مرة أخرى.

قياس المياه في خندق ماريانا

ولكن كيف تأتي هذه المياه إلى داخل الأرض ، حتى الآن فقط بعبارات عامة معروفة. لذلك يبدو من الواضح أن نزول المنطقة المغمورة يجب أن يكون "المصعد" الحاسم للمياه. يمتص الصخر الماء على سطح الأرض ويأخذه بعد ذلك ويغرق في الوشاح. يقول المؤلف الأول تشن تساي من جامعة واشنطن في سانت لويس: "لكن كمية المياه التي تدخل داخل الأرض ، لم تكن تعرفها من قبل".

لتوضيح ذلك ، يبحث تساي وفريقه الآن عن أدلة في أعمق مكان في العالم - في خندق ماريانا. هذا الخندق في أعماق البحار يمثل حدود الصفيحة ، حيث تغمر صفيحة المحيط الهادئ تحت صفيحة ماريانا. اختار الباحثون لبيانات دراستهم من 19 رصد الزلازل في قاع البحر وسبعة خرائط رصد الزلازل في الجزر المجاورة. تكمن الحيلة في أنه نظرًا لأن الماء والصخور المائية تجري موجات الزلازل بشكل مختلف عن الصخور الجافة ، فمن الممكن أن نستنتج كمية المياه التي تغرق مع لوحة الأرض في الأعماق.

مقطع عرضي خلال منطقة الاندماج في Mariana Trench © Fryer، Hussong / NOAA

أربع مرات أكثر من المياه مما كان متوقعا

النتيجة المدهشة: تحمل منطقة الانغماس في خندق ماريانا كمية أكبر من المياه في العمق أكثر مما كان متوقعًا في السابق. أظهرت البيانات الزلزالية أن الأجزاء العلوية البالغ عددها 24 كيلومترًا من لوح الهبوط تغمرها المياه - كان الباحثون في السابق ينتقلون من طبقة يبلغ سمكها حوالي كيلومترين فقط. "ولكن إذا كان الماء يمكن أن يخترق أعمق في لوحة ، ثم يمكن نقل المزيد إلى أعماق أكبر" ، ويوضح تساى. عرض

وفي الحقيقة: أظهرت حسابات الباحثين أنه على خندق ماريانا وحده ، يتم غمر حوالي 79 مليون طن من المياه لكل مليون سنة ، كما يتم غمر متر من المعادن في الأعماق. إذا أضاف المرء الرواسب المائية والماء المخزن في القشرة ، فإنه يصل إلى 94 مليون طن. "هذا هو 4.3 مرات أكثر مما كان يفترض سابقا لهذه المنطقة ،" تقرير العلماء.

إذا أضاف المرء هذا الأمر إلى جميع مناطق التوحيد الجيولوجي المتشابهة في جميع أنحاء العالم ، فستكون النتائج عالية بشكل مدهش: تختفي ثلاثة ملايين طن من المياه داخل باطن الأرض كل مليون سنة ، أي ثلاثة أضعاف ما هو مفترض.

ثورة بركانية غنية بالمياه في ألاسكا. يورجين كلاين ، AVO / USGS

أين الماء كله؟

ومع ذلك ، فمن الرائع ، حيث تبقى هذه المياه. وفقًا للنظرية الحالية ، يجب طرد كل ما يتم ابتلاعه مرة أخرى بفعل الانفجارات البركانية - وإلا سيستمر مستوى سطح البحر في الانخفاض. لكن القيم الجديدة لامتصاص عباءة الماء تتجاوز بكثير تقديرات إطلاق الماء من جميع البراكين.

يقول الباحثون: "إن التفسير الأكثر ترجيحًا لهذا هو أن إنتاج المياه من الوشاح قد تم التقليل من تقديره إلى حد كبير". على الرغم من أن قيم التلال الوسطى للمحيطات راسخة نسبياً ، فإن هذا ليس هو الحال بالنسبة لبراكين Inselb gen. يقول دوج وينز ، زميل تساى: "من المحتمل أن تؤدي دراستنا إلى الكثير من إعادة التقييم". (Nature ، 29018 ؛ doi: 10.1038 / s41586-018-0655-4)

(جامعة واشنطن في سانت لويس ، 16.11.2018 - NPO)