地震是深海碳循环的驱动因素

地震是深海碳循环的驱动因素。

在最近发表在《自然通讯》(Nature Communications)上的一篇论文中，地质学家迈克尔·斯特拉瑟(Michael Strasser)展示了日本沿海一个月的研究的初步结果。2012年3月，海洋环境科学中心(MARUM)组织了这项研究计划。斯特拉瑟在2015年之前是苏黎世ETH的泥沙动力学助理教授，现在是因斯布鲁克大学的泥沙地质学教授，他在那里的一个国际小组研究了由地震活动引发的动态沉积物再动员过程。

在海平面以下7542米的深度，研究小组从日本海沟(位于太平洋西北部的一条800公里长的海沟)取了一个核心样本。地震活跃的海沟是2011年东北大地震的震中，这使得福岛核泄漏事件成为头条新闻。这样的地震会把大量的有机物从浅滩冲刷到更深的水域。因此，由此产生的沉积层可以用来收集关于地震历史和深海碳循环的信息。

深海中新的约会方法。

目前的研究为研究人员提供了一个突破。他们用放射性碳年代测定法分析了富含碳的沉积物。这种方法——测量矿化化合物中有机碳和放射性碳(14C)的含量——长期以来一直是确定单个沉积层年龄的一种手段。然而，到目前为止，还不可能对地下5000米以下的样品进行分析，因为矿化化合物在水压升高的情况下溶解。

Strasser和他的团队因此不得不使用新的方法进行分析。其中之一就是所谓的在线气体放射性碳方法，该方法由ETH博士生Rui Bao和苏黎世ETH的生物地球科学组开发。这大大提高了效率，因为它只需要一个核心样本就可以直接在沉积物中包含的有机物上进行超过一百四十四个年龄的测量。

此外，研究人员首次在深海沉积层的测定中应用了Ramped高温测量方法(热解)。这是与伍兹霍尔海洋研究所(美国)合作开发的方法。这个过程包括在不同温度下燃烧有机物。因为较老的有机物含有更强的化学键，所以需要更高的温度来燃烧。这一方法的新颖之处在于，两个样本之间的个体温度分数的相对年龄变化非常精确地区分了深海沉积物水平的年龄差异。

约会地震增加预测的准确性。

由于这两种创新的方法，研究人员可以精确地确定单个沉积层中有机物的相对年龄。他们测试的核心样本包含三个地方的较老的有机物，以及更高的碳出口到深海的比率。这些地方对应着三个历史上记载至今的日本地震事件:2011年的东北地震，1454年的未命名的地震，以及869年的三陆地震。

目前，斯特拉瑟正在研究一种大型的深海海沟沉积物来源和频率的地质图。为了做到这一点，他正在分析2016年在日本海沟进行后续考察时采集的多个核心样本。斯特拉瑟说:“对于未来预测地震的可能性，构造出的沉积物的鉴定和年代测定也很重要。”“用我们的新方法，我们可以更准确地预测地震的复发。”

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