Kärnprover tagna under en internationell havsborrexpedition ger den mest högupplösta, utökat register över kontinentala sprickor som någonsin erhållits.

Ett team av forskare från hela världen, arbetade som en del av Corinth Active Rift Development expeditionen, samlade in 1,6 kilometer (en mil) sedimentkärna och data från borrhål på tre olika platser i Korintviken i centrala Grekland. Proverna ger en kontinuerlig, rekord med hög upplösning av komplexa förändringar i tidigare miljöer och frekvenser av bristningar under åtminstone de senaste en miljon åren.

Korintriften är ett av de mest seismiskt aktiva områdena i Europa där en av jordens tektoniska plattor slits isär och orsakar geologiska faror inklusive jordbävningar, tsunamier och jordskred. Denna spridningsprocess är fokus för International Ocean Discovery Program (IODP) Expedition 381 som leds av co-chefsforskare professor Lisa McNeill från University of Southampton och professor Donna Shillington från Lamont-Doherty Earth Observatory vid Columbia University i USA.

Expeditionsteamet samlade in kärnproverna medan de var ombord på borrfartyget Fugro Synergy mellan oktober och december 2017. Kärnorna öppnades sedan, analyserades och provades av det vetenskapliga teamet i februari 2018 under en månads intensivt arbete vid universitetet i Bremen i Tyskland.

Analys av kärnorna som återvunnits från djupt under havsbotten avslöjar en serie mycket komplexa förändringar i de kemiska och biologiska förhållandena i vattnet i bassängen under de senaste cirka 0,5 miljoner åren. Dessa förändringar drivs av den globala tillväxten och krympningen av jordens isark, som i sin tur styr höjden på den globala havsnivån.

Fluktuationer i havsnivån gör att Korintvikens bassäng växlar mellan en normal marin miljö, när viken var kopplad till världshaven, och ett brett utbud av mer komplexa förhållanden när havsnivån är låg. Sprickans sediment visar att en ovanlig mängd organismer bodde inom bassängen under dessa komplexa förhållanden.

Data som samlas in kommer att användas för att beräkna hur snabbt de aktiva jordbävningsgenererande felen glider in i sprickan. Detta kan användas för att bedöma potentialen för jordbävningsrisk i regionen, som har en befolkad kustzon runt viken och staden Aten i närheten som kan påverkas av framtida jordbävningar.

"De nya kärnorna avslöjar exakt vad vi hoppades:potentialen att exakt beräkna aktiviteten hos viktiga förkastningar som regelbundet genererar jordbävningar med magnituden 6 till 7 i området, "sade professor McNeill." Forskare har arbetat i Corinth Rift -regionen i många decennier, undersöka sediment och aktiva förkastningsspår exponerade på land och använda marin geofysik för att avbilda bassängen och dess struktur under havsbotten. Den saknade biten i pusslet har varit åldern för bassängsedimenten som registrerar sprickningens historia. Vi vet nu att kärnproverna kommer att göra det möjligt för oss att slutföra denna pusselbit. Detta kan i sin tur användas för att beräkna feljordbävningspotential, och, på en längre tidsskala, reda ut händelseförloppet när sprickan har utvecklats."

Professor Shillington tillade:"De nya upptäckterna som följer av denna expedition kommer att hjälpa oss att förstå andra aktiva och gamla sprickzoner runt om i världen, inklusive andra med hög riskpotential. Den komplexa historien från mikrofossilerna som bevarats i sedimenten och deras konsekvenser för levnadsförhållandena i bassängen var oväntad och kommer att avsevärt öka projektets effekt. Analysen av dessa resultat kommer att ta många månader och vi är glada att se vad de avslöjar. "

Kontinental riftning är grundläggande för bildandet av nya havsbassänger, och aktiva sprickzoner är dynamiska områden med hög riskpotential. Corinth Rift är en sådan plats och fungerar som ett unikt laboratorium i ett område i Europa med några av de högsta nivåerna av jordbävningsaktivitet. Geologiskt är Corinth Rift mycket ung (endast några miljoner år gammal) och ger en unik chans att studera de allra första stadierna av splittringen av en kontinent och förändrat klimat i östra Medelhavet. Unga sprickbassänger fylls med eroderade sediment som också är känsliga registrerare av tidigare förändringar i klimat och havsnivå och av de kemiska och biologiska förhållandena i sprickbassängen.