Elementos metálicos raros que se encuentran en grupos en el fondo del océano profundo permanecen misteriosamente descubiertos a pesar de las arenas movedizas y sedimentan muchas leguas bajo el mar. Los científicos ahora piensan que saben por qué, y podría tener implicaciones importantes para extraer estos metales mientras preservan lo extrañofauna en el fondo del océano.
El crecimiento de estos nódulos en las profundidades del mar - grumos metálicos de manganeso, hierro y otros metales que se encuentran en todas las cuencas oceánicas principales - es uno de los procesos geológicos más lentos conocidos. Estas concreciones anilladas, que son fuentes potenciales de fuentes raras-la tierra y otros elementos críticos, crecen en promedio solo 10 a 20 milímetros cada millón de años. Sin embargo, en uno de los misterios más perdurables de la ciencia de la tierra, de alguna manera logran evitar ser enterrados por sedimentos a pesar de su ubicación en áreas donde la arcilla se acumula al menos 100 vecesmás rápido que los nódulos crecen.
Comprender cómo estas aglomeraciones de metales permanecen en el fondo del mar abierto podría ayudar a los geocientíficos a brindar asesoramiento para acceder a ellos para uso industrial. Un nuevo estudio publicado este mes en Geología ayudará a los científicos a comprender mejor este proceso.
"Es importante que cualquier extracción de estos recursos se realice de una manera que conserve los frágiles ambientes de las profundidades marinas en los que se encuentran", dijo la autora principal Adriana Dutkiewicz, investigadora futura del ARC en la Facultad de Geociencias de la Universidadde Sydney.
Las tierras raras y otros elementos críticos son esenciales para el desarrollo de tecnologías necesarias para las economías bajas en carbono. Jugarán un papel cada vez más importante para las células solares de próxima generación, las turbinas eólicas eficientes y las baterías recargables que impulsarán la revolución de las energías renovables.
Resolviendo el enigma
Desde la búsqueda de corrientes de fondo hasta la excavación de animales, los investigadores han propuesto una serie de mecanismos para explicar este enigma. Pero resolverlo depende de una mejor comprensión de dónde están ubicados los nódulos y las condiciones ambientales que prevalecen allí. Ahora, un estudio global publicadoen Geología utiliza el aprendizaje automático predictivo para investigar qué factores controlan la ubicación de los nódulos polimetálicos. Los resultados ofrecen nuevas ideas para informar la exploración de minerales en aguas profundas, así como su regulación.
"La Autoridad Internacional de los Fondos Marinos está preparando actualmente nuevas regulaciones ambientales para gobernar la minería en aguas profundas", dijo el Dr. Dutkiewicz. "Nuestro análisis representa una síntesis global basada en datos para informar imparcialmente estas políticas y la gestión ambiental en las profundidades oceánicas".
El Dr. Dutkiewicz y sus coautores, el Dr. Alexander Judge y el Profesor Dietmar Müller combinaron datos de acceso abierto para miles de nódulos polimetálicos con conjuntos de datos globales de parámetros ambientales clave para crear un modelo de aprendizaje automático que clasifica los factores que controlan la ubicación de los nódulos.el mapa resultante predice dónde es más probable que ocurran nódulos polimetálicos.
Los autores se sorprendieron al descubrir que, globalmente, los nódulos se producen en regiones donde las velocidades de la corriente de fondo son demasiado lentas para eliminar los sedimentos. En cambio, los nódulos están asociados con la fauna del fondo marino.
"Los organismos como las estrellas de mar, los octópodos y los moluscos parecen mantener los nódulos en la superficie del fondo marino al buscar, excavar e ingerir sedimentos en y alrededor de ellos", dijo el Dr. Dutkiewicz. "Aunque estos organismos se encuentran en concentraciones relativamente bajas en elfondo marino abisal, todavía son lo suficientemente abundantes como para afectar localmente la acumulación de sedimentos ".
Esta idea está respaldada por observaciones directas del fondo marino de campos de nódulos por estudios independientes. "Nuestra conclusión es que los ecosistemas y nódulos de las profundidades marinas están inextricablemente conectados", dijo el Dr. Dutkiewicz.
Los resultados del estudio también sugieren que las regiones donde es más probable que ocurran nódulos son más extensas de lo que se suponía anteriormente e incluyen vastas áreas que aún no se han explorado, hallazgos con importantes implicaciones industriales y de conservación.
"Nuestro mapa resalta regiones que pueden ser importantes económicamente", dijo el Dr. Dutkiewicz, "pero al mismo tiempo llama la atención sobre áreas del fondo marino que pueden ser puntos críticos para diversos organismos de aguas profundas de los que sabemos poco".
Debido a que las técnicas utilizadas por los investigadores pueden modificarse para investigar otras características del fondo marino, este enfoque, así como la conclusión de que existe una aparente "simbiosis" entre la fauna de las profundidades marinas y los nódulos, también podría tener implicaciones parainvestigación futura de la biodiversidad.
"Las vastas regiones de las profundidades del mar no están exploradas", dijo el Dr. Dutkiewicz, "por lo que las consecuencias de la extracción de nódulos para los ecosistemas de las profundidades marinas deben evaluarse cuidadosamente".
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Materiales proporcionado por Sociedad Geológica de América . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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