С виду это просто серый ил. Ни заметных прослоек, ни обломков, по которым можно сразу догадаться, что когда-то морское дно потревожило сильное событие. Но японские исследователи проверили возраст органического углерода в осадке и обнаружили в нём следы древних подводных оползней.
Образец взяли у берегов Японии, в бассейне Кумано, рядом с впадиной Нанкай. Некоторые обнаруженные слои по времени могли совпасть с известными землетрясениями. Но каждый отдельный след ещё предстоит объяснить: оползень мог возникнуть и по другой причине.
Что может рассказать кусок морского дна
Исследователи работали с керном длиной около 40 сантиметров. Его получили, вынув столбик донного осадка так, чтобы сохранить последовательность отложений. Нижняя изученная часть относится примерно к 1440 году, сообщает Токийский университет.
Морское дно хранит материал, который оседал год за годом. Иногда привычный порядок нарушается: осадок на подводном склоне сходит и переносит более старый материал на новое место. Такой слой может остаться среди более молодых отложений.
Если принесённый материал отличается по составу или цвету, его легче заметить. Но в данном случае донный ил выглядел однородным даже на рентгеновских снимках и компьютерной томографии. Переотложенный материал оказался слишком похож на соседние слои.
Когда старое оказалось над молодым
Команда Акико Омуры измеряла радиоуглеродный возраст органического вещества через каждые 0,5–1 сантиметр керна. Результаты опубликованы 9 ноября в журнале Radiocarbon.
Радиоуглеродный метод используют для датировки материала, связанного с живыми организмами: со временем количество радиоактивного углерода-14 в нём уменьшается. Однако органический углерод в морском иле неоднороден. Он может происходить из разных источников и содержать частицы разного возраста, поэтому возраст всей смеси не обязательно совпадает с датой её отложения.
Учёные искали не просто древний материал, а нарушения последовательности. В нескольких местах углерод оказался старше, чем в расположенном глубже осадке. Авторы связывают такие инверсии возраста с переносом материала при разрушении подводных склонов.
Чтобы уточнить календарную шкалу, они использовали и остатки фораминифер — микроскопических морских организмов с раковинами. Затем сопоставили полученные интервалы с историческими сведениями о природных катастрофах. Часть слоёв по времени согласуется с такими событиями после XV века.
Землетрясение или другое событие?
Бассейн Кумано лежит в районе активной зоны, где возможны сильные подводные землетрясения. Толчки способны вызвать сход осадка со склона. Поэтому связь некоторых найденных слоёв с известными землетрясениями выглядит правдоподобной. Но совпадение дат само по себе не доказывает причину каждого оползня.
В статье исследователи рассматривают возможность связи отдельных отложений как с землетрясениями у впадины Нанкай, так и с сильными наводнениями. По одному керну нельзя восстановить точный эпицентр, силу каждого толчка или утверждать, что все следы оставлены именно землетрясениями.
Есть и другая осторожность: старый углерод внутри слоя — это не возраст самого оползня. Частицы могли сформироваться раньше, а переместиться значительно позже. Поэтому авторы строили возрастную модель и сопоставляли её с независимыми историческими данными, а не объявляли каждый скачок углеродного возраста датой катастрофы.
Зачем искать то, чего не видно
Исторические документы помогают изучать крупные бедствия, но записи сохранились не обо всех событиях. Геологические отложения дают другой тип свидетельств. Они тоже неполны и требуют осторожной расшифровки, зато позволяют проверить, не пропустили ли исследователи эпизоды, которые не оставили заметного следа на снимках керна.
Новый анализ не предсказывает дату следующего землетрясения. Его задача скромнее: помочь собрать более полную историю того, как менялось морское дно. Для этого понадобятся дополнительные образцы и сравнение результатов в других точках.
Важен и сам приём. Внешне одинаковые полоски ила могут содержать органическое вещество разного возраста. Если измерять его достаточно часто и сопоставлять с другими данными, у почти однотонного образца появляется история, которую иначе легко было бы пропустить.