Parit Mariana menelan air

Zona subduksi mengangkut lebih banyak air ke mantel daripada yang diperkirakan

Di Palung Mariana, empat kali lebih banyak air diangkut ke mantel dibandingkan dengan Lempeng Pasifik yang tenggelam. © NASA
membacakan

Dari kedalaman: Dengan lempeng bumi yang terendam, sejumlah besar air mencapai bagian dalam bumi di zona subduksi. Di Palung Mariana saja, Lempeng Pasifik yang tenggelam mengangkut empat kali lebih banyak air ke dalam mantel daripada yang diperkirakan sebelumnya, seperti yang ditunjukkan oleh pengukuran sekarang. Zona subduksi memainkan peran penting dalam siklus air duniawi. Secara global, mereka dapat menelan tiga miliar ton air per juta tahun, menurut para peneliti di jurnal Nature.

Pasokan air terestrial tidak terbatas pada lautan, perairan, atau atmosfer: Bahkan tersembunyi di dalam mantel, sejumlah besar air disimpan - sebagian sejak masa awal planet kita. Air mineral yang sebagian besar terikat ini memainkan peran penting dalam proses mantel, tetapi juga untuk siklus air duniawi. Karena bagian-bagian itu muncul lagi dalam letusan gunung berapi.

Pengukuran air di Palung Mariana

Tetapi bagaimana air ini masuk ke bagian dalam bumi, sejauh ini hanya diketahui secara luas. Jadi tampak jelas bahwa penurunan zona terendam harus menjadi "lift" air yang penting. Batu itu menyerap air di permukaan bumi dan kemudian membawanya dengan tenggelam ke dalam mantel. "Tetapi berapa banyak air yang masuk ke bagian dalam bumi, Anda tidak tahu sebelumnya, " kata penulis pertama Chen Cai dari Universitas Washington di St. Louis.

Untuk memperjelas hal ini, Cai dan timnya sekarang mencari petunjuk di tempat terdalam di dunia - di Palung Mariana. Parit laut dalam ini menandai batas lempeng, tempat lempeng Pasifik tenggelam di bawah lempeng Mariana. Para peneliti memilih data studi mereka dari 19 seismograf di dasar laut dan tujuh seismograf di pulau-pulau tetangga. Kuncinya adalah bahwa karena air dan batuan terhidrasi melakukan gelombang gempa berbeda dari batu kering, adalah mungkin untuk menyimpulkan berapa banyak air yang tenggelam dengan lempeng bumi ke kedalaman.

Potongan melintang melalui zona subduksi di Palung Mariana © Fryer, Hussong / NOAA

Empat kali lebih banyak air dari yang diharapkan

Hasil yang mengejutkan: Zona subduksi di Palung Mariana membawa lebih banyak air ke kedalaman daripada yang diperkirakan sebelumnya. Data seismik menunjukkan bahwa 24 kilometer bagian atas pelat terjun hidro - sebelumnya peneliti pergi dari lapisan hanya sekitar dua kilometer tebal. "Tetapi jika air dapat menembus lebih dalam ke dalam lempeng, maka lebih banyak yang dapat diangkut ke kedalaman yang lebih besar, " jelas Cai. pameran

Dan faktanya: Perhitungan para peneliti menunjukkan bahwa di Palung Mariana saja, sekitar 79 juta ton air per juta tahun dan beberapa meter mineral dicelupkan ke kedalaman. Jika seseorang menambahkan sedimen hidro dan air yang tersimpan di kerak bumi, itu bahkan 94 juta ton. "Ini 4, 3 kali lebih banyak dari yang diperkirakan sebelumnya untuk wilayah ini, " laporan para ilmuwan.

Jika seseorang menambahkan ini ke semua zona subduksi yang serupa secara geologis di seluruh dunia, hasilnya sangat tinggi: tiga juta ton air hilang dalam interior bumi per juta tahun - tiga kali lebih banyak dari yang diperkirakan.

Letusan gunung berapi yang kaya air di Alaska. J rgen Klein, AVO / USGS

Di mana seluruh air?

Sungguh luar biasa, di mana air ini tersisa. Menurut teori saat ini, segala sesuatu yang tertelan harus dikeluarkan kembali oleh letusan gunung berapi kalau tidak, permukaan laut akan terus turun. Tetapi nilai-nilai baru untuk penyerapan air mantel jauh melebihi perkiraan untuk pelepasan air dari semua gunung berapi.

"Penjelasan yang paling mungkin untuk ini adalah bahwa keluaran air mantel telah sangat diremehkan, " kata para peneliti. Meskipun nilai-nilai untuk pegunungan tengah laut relatif mapan, ini bukan kasus untuk gunung berapi Inselb gen. "Studi kami mungkin akan menyebabkan banyak penilaian ulang, " kata rekan Cai, Doug Wiens. (Alam, 29018; doi: 10.1038 / s41586-018-0655-4)

(Universitas Washington di St. Louis, 16.11.2018 - NPO)