Vi kan nog alla vara överens om att djuphavet inte brinner.

Men den förkolnade, pulveraktigt sot som härrör från förbränning av saker som skog eller fossila bränslen utgör en viktig del av kolet som lösts i havet. Så hur i hela friden gjorde det där sotet, som forskare kallar svart kol, ta dig dit?

Tack vare träkol som finns i fossilregistret, forskare vet att skogsbränder har hänt i miljontals år, sedan de första träden dök upp. Det sot som blir över – svart kol – utgör cirka 10 % av allt kol i jordens jord, och tills nyligen, forskare trodde att floder sköljde ut det i havet.

Aron Stubbins, en docent i marin- och miljövetenskap vid Northeastern, slog sig ihop med en grupp forskare som testade den sedan länge etablerade idén att floder så småningom transporterar svart kol i havet.

Teamets resultat, publiceras i Naturkommunikation , visa att det lösta svarta kolet som finns i floder inte stämmer överens med avläsningarna av svart kol som finns i havet.

Den aktuella studien följer upp forskning Stubbins gjorde 2012, som avslöjade att om svart kol i havet utsätts för solljus, det kan snabbt förvandlas till koldioxid, som spelar en viktig roll för att kontrollera jordens klimat genom att fånga värme. Det är en av anledningarna till att det är viktigt att veta vad som händer med svart kol från början, som överbliven röding på land, tills den når havet, säger Stubbins.

"Det är mycket kol, " säger Stubbins, som också är docent i kemi och kemisk biologi, och anläggnings- och miljöteknik på Northeastern. "Vi vill förstå hur den cyklar för att förstå om den någonsin kommer att hamna i atmosfären som koldioxid."

Teamets arbete utanför Savannahs kuster, Georgien, hade redan antytt skillnader mellan svart kol i floder och havet 2017. Nu, Tanken var att testa svart kol löst i floder och hav i global skala, säger Stubbins. Att göra det, de skulle behöva testa vatten långt utanför kusten, och så djupt som möjligt.

Teamet tog prov på norra Stilla havet och Nordatlanten, och leddes av Sasha Wagner, en före detta postdoktor vid Northeastern som nu är biträdande professor i geo- och miljövetenskap vid Rensselaer Polytechnic Institute i Troja, New York. Analysen inkluderade även Amazonas, Kongo, och andra stora floder.

Nära ytan och på flera djup, laget undersökte nästan rent havsvatten, säger Stubbins. Om du dyker 3000 meter djupt (cirka 2 miles) ner i Hawaiis vatten, till exempel, du kommer att simma i vatten som inte har sett havets yta på hundratals år. Samma vatten har inte varit nära land än längre.

"När vi gick till det svarta kolet i alla dessa havsprover [på olika djup], vi fann att de hade en ganska konsekvent signatur med varandra, " säger Stubbins. "Men de skilde sig verkligen från flodvattenprover."

Att upptäcka dessa skillnader var möjligt med analys av stabila kolisotoper, icke-radioaktiva former av samma atom som har olika antal neutroner men samma kemiska egenskaper.

Stabila kolisotoper kan användas för att spåra saker som finns i naturen, som svart kol, tillbaka till sitt ursprung. På mark, växter markerar kolpartiklar med en annan isotopsignatur än växtplankton i havet. När koldioxid absorberas från luften och kommer in i landväxter, de integrerar kol-12, det vanligaste kolet på jorden, mer effektivt än kol-13.

"Väsentligen, C-13 är lite större, lite tyngre, lite långsammare, " säger Stubbins. "Så, det blir fraktionerat, och det är kvar."

Men växtplankton diskriminerar inte lika mycket mot den extra neutronen i kol-13, vilket är en mycket mindre riklig stabil isotop. Det är därför kol i växtplankton och saker som äter dem i havet har en något högre halt av kol-13 isotoper än träd (och saker som äter dem) på land, säger Stubbins. Analys av detta relativa överflöd, han säger, kan avgöra om svart kol skapades av träd eller växtplankton.

"Genom att titta på isotoper av svart kol, vi fann att svart kol i haven inte kommer från samma källa som det svarta kolet i floder, " han säger.

Det är ett oväntat mysterium från djuphavet:varifrån kom det svarta kolet som löstes i havet?

"Eftersom vi vet att havet inte brinner särskilt regelbundet, " Skämtar Stubbins.

Nästa steg, han säger, kan fokusera på att matcha oceaniskt svart kol med de isotopiska signaturerna för andra atmosfäriska partiklar, eller tänker på andra sätt på vilka detta kol skulle kunna hamna i dessa vatten.

"Havets botten har stora lager av organiskt kol som kan ha bearbetats annorlunda tidigare, " säger han. "Kanske någonstans där inne finns en ledtråd till källan till det här materialet."