Dwutlenek węgla z płaszcza Ziemi może wywołać niektóre włoskie trzęsienia ziemi

Włochy mogą zawdzięczać część swojej aktywności sejsmicznej dwutlenkowi węgla wydobywającemu się z głębi ziemi.

Centralny region Apeninów w kraju został wstrząśnięty kilkoma niszczycielskimi trzęsieniami ziemi w ostatnich latach, w tym niszczycielskim trzęsieniem o sile 6,3 stopnia, które nawiedziło miasto L’Aquila w 2009 roku. Nowy, dziesięcioletni rekord naturalnych emisji dwutlenku węgla na tym obszarze pokazuje, że skoki uwalniania CO 2 zbiegły się z największymi trzęsieniami ziemi. To odkrycie wskazuje, że CO 2 unoszący się w kierunku powierzchni Ziemi może zmieniać ciśnienie wzdłuż uskoków, powodując trzęsienia ziemi, donoszą naukowcy online 26 sierpnia w Science Advances. Zrozumienie związku między CO 2 a sejsmicznością może kiedyś doprowadzić do lepszych prognoz trzęsień ziemi.

Ziemia w naturalny sposób uwalnia dwutlenek węgla, gdy siły tektoniczne topią skałę węglanową w płaszczu – proces, który uwalnia CO 2. Ten CO 2 wzrasta, gromadzi się w ciśnieniowych kieszeniach w skorupie ziemskiej i przenika do wód gruntowych, które zasilają źródła nad powierzchnią ziemi. Wcześniejsze badania wykazały, że CO 2 ma tendencję do ucieczki z Ziemi w gorących miejscach sejsmicznych. Ale bez długoterminowych zapisów emisji CO 2 na obszarach podatnych na trzęsienia ziemi nikt nie wiedział dokładnie, jaka jest emisji dwutlenku węgla w porównaniu z wystąpieniem trzęsienia ziemi.

W latach 2009-2018 naukowcy mierzyli zawartość węgla w wodzie źródlanej zasilanej przez warstwę wodonośną Velino, która znajduje się w pobliżu epicentrum trzęsienia L’Aquila w 2009 roku i znajduje się na szczycie zbiornika CO 2 w skorupie ziemskiej. Dane te pokazują, że skoki emisji CO 2 miały miejsce mniej więcej w tym samym czasie, co silne trzęsienia ziemi, a emisje spadały, gdy trzęsienia były kiedy mniejsze i bardziej oddalone. Kiedy region został nawiedzony przez trzęsienia o sile 6 lub większej, źródła wodonośne Velino uwalniały ponad 600 ton metrycznych CO 2 dziennie. W okresach spokojniejszych sejsmicznie źródła wydzielały dziennie od 400 do 500 ton CO 2 .

Dwutlenek węgla z głębi płaszcza Ziemi może przedostać się przez skorupę, przedostać się do wód gruntowych i dotrzeć na powierzchnię w wodach źródlanych, na przykład w źródle San Vittorino (na zdjęciu) w środkowych Włoszech. źródło: G. CHIODINI/INGV

Jednak te dane nie pokazują jednoznacznie, czy wzrost CO2 pomaga wywołać trzęsienia ziemi, czy też trzęsąca się ziemia po prostu wypuszcza więcej CO2 na powierzchnię, mówi Andrea Billi, geolog z włoskiej Krajowej Rady ds. Badań Naukowych w Rzymie, który nie jest zaangażowany w prace. „To problem jajka i kury”. Ciągłe monitorowanie tego typu emisji dwutlenku węgla w Apeninach i innych regionach aktywnych sejsmicznie, takich jak Kalifornia i Japonia, może ujawnić, czy powstający gaz jest prekursorem, czy produktem trzęsień – mówi.

„Myślę, że istnieje sprzężenie zwrotne między nimi” – mówi współautor badania Giovanni Chiodini, geolog z włoskiego Narodowego Instytutu Geofizyki i Wulkanologii w Bolonii. Mówi, że ciągłe gromadzenie się dwutlenku węgla pod ziemią może wywołać trzęsienia ziemi, które powodują pękanie skorupy ziemskiej i pozwalają na wyrzucenie większej ilości CO2 w górę, co z kolei generuje więcej wstrząsów.

Jeśli powstający CO2 zaostrzy aktywność sejsmiczną na niektórych obszarach, to śledzenie składu chemicznego lokalnych wód źródlanych może zaoferować prognostom nowe narzędzie do prognozowania, czego naukowcy nie mieli, gdy śmiertelne trzęsienie ziemi zaskoczyło L’Aquilę w 2009 roku, mówi Billi. W następstwie tej katastrofy sześciu włoskich naukowców i urzędnik państwowy zostało skazanych za nieumyślne spowodowanie śmierci za brak odpowiedniego ostrzeżenia opinii publicznej o zagrożeniach sejsmicznych w regionie – chociaż oskarżeni zostali później uniewinnieni lub otrzymali obniżone wyroki.

Źródło: Maria Temming

G. Chiodini et al. Correlation between tectonic CO2 Earth degassing and seismicity is revealed by a 10-year record in the Apennines, Italy. Science Advances. Published online August 26, 2020. doi: 10.1126/sciadv.abc2938.

Zdjęcia: JURIPOZZI/STOCK/GETTY IMAGES PLUS

Tematy:
Subscribe
Powiadom o
guest
0 komentarzy
Inline Feedbacks
View all comments
0
Would love your thoughts, please comment.x
()
x