マリアナ海溝は水を飲み込みます

沈み込み帯は、考えられているよりもはるかに多くの水をマントルに輸送します

マリアナ海溝では、沈む太平洋プレートの4倍の量の水がマントルに運ばれます。 ©NASA
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深部から:沈み込んだ地球プレートにより、大量の水が沈み込み帯で地球内部に到達します。 マリアナ海溝だけでは、沈下する太平洋プレートが、以前に想定されていたよりも4倍多くの水をマントルに輸送します。 したがって、沈み込み帯は、地上の水循環において重要な役割を果たします。 Nature誌の研究者によると、世界中で100万年あたり30億トンの水を飲み込む可能性があります。

地球上の水の供給は、海洋、水、または大気に限定されません。マントルに隠されていても、膨大な量の水が貯蔵されます。 これは主にミネラルウォーターに結合しており、マントルのプロセスだけでなく、地球の水循環にも重要な役割を果たします。 その一部は再び火山噴火で発生するためです。

マリアナ海溝での水測定

しかし、この水が地球の内部にどのように侵入するかは、これまでのところ広く知られています。 そのため、水没ゾーンの降下が重要な水の「エレベーター」でなければならないことは明らかです。 岩は地表の水を吸収し、それをマントルに沈み込ませます。 「しかし、地球の内部にどれだけの水が浸入するか、あなたは以前は知りませんでした」と、セントルイスのワシントン大学の第一著者のチェン・カイは言います。

これを明確にするために、カイと彼のチームは現在、世界で最も深い場所であるマリアナ海溝で手がかりを探しています。 この深海の溝は、太平洋プレートがマリアナプレートの下に沈んだプレート境界を示しています。 研究者は、海底にある19の地震計と近隣の島にある7つの地震計から研究データを選択しました。 秘trickは、水と水和した岩は乾いた岩とは異なる方法で地震波を伝えるため、地球のプレートで水がどれだけ深くまで沈むかを推定することができるということです。

マリアナ海溝の沈み込み帯の断面©Fryer、Hussong / NOAA

予想の4倍の水

驚くべき結果:マリアナ海溝の沈み込み帯は、以前に想定されていたよりもはるかに多くの水を深部に運びます。 地震データは、プランジングプレートの上部24キロメートルが含水していることを示しました。以前は、研究者は厚さわずか2キロメートルの層から移動していました。 「しかし、水がプレートのより深くまで浸透することができれば、より多くの水をより深いところまで運ぶことができます」とカイは説明します。 ディスプレイ

実際、研究者の計算によると、マリアナ海溝だけでも、100万年あたり約7, 900万トンの水と数メートルの鉱物が深部に沈んでいることがわかりました。 含水堆積物と地殻に貯蔵された水を加えると、9400万トンにもなります。 「これは、この地域で以前に想定されていたものの4.3倍です」と科学者は報告します。

これを世界中のすべての地質学的に類似した沈み込み帯に加えた場合、結果は驚くほど高くなります:地球の内部では、100万年ごとに300万トンの水が消えます-想定の3倍です。

アラスカの火山の水の豊富な噴火。 J rgenKlein、AVO / USGS

水全体はどこにありますか?

しかし、この水がどこに残っているかは注目に値します。 現在の理論によれば、飲み込まれたものはすべて、火山噴火によって再び追い出されなければなりません。そうでなければ、海面は下がり続けます。 しかし、マントルの吸水率の新しい値は、すべての火山からの水の放出の推定値をはるかに超えています。

「これに対する最も可能性の高い説明は、マントルの水生産量が大幅に過小評価されていることです」と研究者たちは述べています。 中央海の値は比較的よく確立されていますが、インセルブゲンの火山の場合はそうではありません。 「我々の研究はおそらく多くの再評価につながるだろう」とカイの同僚ダグ・ウィーンズは言う。 (自然、29018;土井:10.1038 / s41586-018-0655-4)

(セントルイスのワシントン大学、16.11.2018-NPO)