Aktiva marginaler, där en oceanisk platta glider under en kontinentalplatta, kan orsaka jordbävningar och tsunamier. Ytterligare, de är kända för att flytta sediment från marginalsluttningar till djupa havsgravar. Geologer hittade nu bevis på jordbävningsutlöst ytsedimenterosion på en undervattenssluttning nära området för jordbävningen i Tohoku-Oki 2011.

Medan den mesta tidigare forskningen antog att sedimenttransporter genom jordbävningar endast skedde genom att sedimentpaketen glider (dvs undervattensskred). som är flera meter tjocka, den nyligen upptäckta processen med ytlig remobilisering innebär att endast ett tunt faner av sediment avlägsnas över ett stort område. Vid första anblicken ser några saknade centimeter av sediment inte särskilt spektakulära ut. Dock, det faktum att det påverkar ett stort område har enorma konsekvenser för alla studier baserade på återmobilisering av marint sediment genom jordbävningar, som forskning om förhistoriska jordbävningar, avsättning av organiskt kol i djuphavet och till och med den potentiella tsunamifaran genom ubåtsskred. "Ytlig remobilisering antogs baserat på studier av bassängavlagringar. för att verkligen förstå denna viktiga process är det avgörande att undersöka platsen där den äger rum:ubåtssluttningarna, " förklarar Jasper Moernaut, Biträdande professor vid Geologiska institutionen.

Tänk på gapet

Forskarna kombinerade kemiska och fysikaliska analyser för att upptäcka små centimeterstora luckor i sedimentet från en sluttning utanför Japan. Efterföljande datering avslöjade sedan potentialen för luckorna som orsakas av seismisk skakning. "Vi blev ganska förvånade när vi upptäckte att inte bara en, men tre luckor fanns i denna lilla 15 cm sektion av sedimentkärnan, säger Ariana Molenaar, Ph.D. student vid Geologiska institutionen. "När vi daterade dessa tre luckor fann vi att de länkar till de tre starkaste regionala jordbävningarna med en magnitud större än åtta, vilket indikerar att detta är en systematiskt upprepande process."

Ingen tidigare har undersökt djuphavssluttningar med denna metod. En sluttningsplats där erosion äger rum är säkert den sista platsen man skulle ta en sedimentkärna. "Vår pilotstudie är den första som riktar in sig på en ubåtssluttning för att undersöka denna process, visar potentialen med denna metod, " säger Michael Strasser, Professor vid Geologiska institutionen. Forskargruppen tillämpar nu sin strategi i olika miljöer – även i sjöar – för att ytterligare förbättra sin förståelse av denna nyupptäckta process.

Kontrasterande effekt på ubåtssluttningar

Förutom att de översta centimeterna tappar, jordbävningsskakningar har en annan mycket kontrasterande effekt på undervattenssluttningen:de sediment som finns kvar blir faktiskt starkare. Denna process, kallad "seismisk förstärkning, " uppstår på grund av packning av sediment genom våldsamma skakningar. "I havet, detta leder till mycket stabila sluttningssekvenser och därmed en anmärkningsvärd frånvaro av undervattensskred, ", säger Jasper Moernaut. Så de goda nyheterna är att – trots den frekventa förekomsten av kraftiga jordbävningar vid aktiva havsmarginaler – är tsunamis utlösta av undervattensskred relativt ovanliga i dessa regioner.