Med en dödssiffra på över 250, 000 personer, Annandagens tsunami 2004 var en av de mest förödande katastroferna i nyare historia.

Den utlöstes av en jordbävning som drabbade Sumatras kust i Indonesien. 2016, Professor Lisa McNeill ledde en vetenskaplig utställning för att undersöka var allt började – på havsbotten.

Lisa sa:"Sampling av en jordbävningszon på plats är en av de heliga gralerna i moderna jordbävningsstudier. Även om vi nu har mycket sofistikerade tekniker för att fjärrregistrera jordbävningsprocessen, vi behövde verkligen prova stenarna där den verkliga handlingen pågår."

Expeditionen genomfördes av International Ocean Discovery Program (IODP), som under de senaste 50 åren har skickat forskare, forskare, ingenjörer och tekniker över hela världen för att fördjupa sig i jordens arkiv.

Djupets hemligheter

Genom att borra djupt under havet, IODP-expeditioner tar ut prover av gamla sediment och stenar, som innehåller en detaljerad beskrivning av hur planeten har utvecklats under miljontals år. I fallet med tsunamin på annandag jul, dessa sediment hade blivit kompakterade under loppet av nio miljoner år. När temperaturerna steg, de blev starkare och tätare, så småningom ledde till skiftet i tektoniska plattor som utlöste jordbävningen.

Under 2011, världen blev bedövad av ännu en tsunami, denna gång i Tōhoku-regionen i Japan, som hävdade 20, 000 liv, förstörde 230, 000 hem och skapade kärnsmältan i Fukushima. Drygt ett år senare, forskare seglade ut till Stillahavskusten för att undersöka. Före denna expedition, folk trodde att jordbävningar blev svagare när de reste upp genom jorden. Men denna forskningsresa upptäckte att jordbävningen i Tōhoku faktiskt blev starkare och starkare när den närmade sig havsbotten.

Dessa fynd kan hjälpa forskare att förutsäga sannolikheten för framtida naturrisker i regioner med liknande geologiska förhållanden. Politiker kan använda bevisen för att skapa större skydd för kustsamhällen.

Förändringar i vattnet

Förutom jordbävningar, vetenskapliga data som denna fångad av IODP är en av de mest kraftfulla indikatorerna på klimatförändringar. Det visar ett värmande klimat, stigande havsnivåer, smältande inlandsisar och naturliga faror. Den internationella panelen för klimatförändringar (IPCC) förlitar sig på data som denna för att påverka miljöpolitiken som avgör hur världen reagerar på klimatförändringarna.

I sin rapport för 2013, IPCC refererade till undersökningar ledda av professor Stephen Barker, som använder IODP djupa kärnsediment för att förstå klimatförändringar i det förflutna. Hans team fann att under den senaste istiden (110, 000 till 12, 000 år sedan), på norra halvklotet, temperaturerna steg intermittent med mer än tio grader Celsius inom några decennier. Medan, under samma period, temperaturerna på södra halvklotet förändrades mer gradvis.

Varmare vattentemperaturer gör att havsisen smälter, som tillför sötvatten till havet, höjning av havsnivån. De oceaniska förändringarna som dokumenterats av forskare gav IPCC de första konkreta bevisen på hur klimatförändringar påverkar hur vattnet cirkulerar runt havet. Havscirkulationen är viktig eftersom den har en enorm effekt på väder och klimatförhållanden i olika regioner, eftersom vattnets rörelse fördelar värmen som havet absorberar.

Tidvattnet stiger

Tillståndet i världshaven säger oss mycket om klimatförändringarna. Haven har absorberat mycket av den överskottsvärme som orsakats av den globala uppvärmningen och det får vattnet att expandera - vilket pressar upp havsnivån. Havsnivåerna kan stiga med några fot fram till 2100, som, för de 150 miljoner människor som lever inom tre fot från nuvarande havsnivåer, skulle få allvarliga konsekvenser.

En het debatt

Professor Carrie Lear arbetar med att förstå hur isnivåerna runt om i världen har förändrats över tiden.

Carrie sa:"De långa sedimentkärnorna som borrats av IODP ger register över klimatförändringar och isvolymförändringar under miljontals år."

Uppgifter som denna fick nyligen forskarvärlden att inse att inlandsisen i Antarktis är mycket mer mottaglig för förändringar än man tidigare trott. Fynd som detta är viktiga för beslutsfattare.

Carrie tillade:"Förändringar i havsnivån på grund av den globala uppvärmningen detta århundrade kan bli större och snabbare än man tidigare trott. Det betyder att vi behöver göra en strängare politik nu om vi ska minimera effekten på havsnivåhöjningen i slutet av århundradet."

Den här historien återpubliceras med tillstånd av Planet Earth online, en fri, medföljande webbplats till den prisbelönta tidskriften Planet Earth publicerad och finansierad av Natural Environment Research Council (NERC).