Как конкреции остаются сверху на дне моря

Фото конкреции: Дитмар Мюллер

Боулдер, Коло., США: редкие металлические элементы, обнаруженные в глыбах на дне глубокого океана, таинственным образом остаются открытыми, несмотря на подвижные пески и осадочные породы на глубине многих объединений под водой. Ученые теперь думают, что они знают, почему, и это может иметь важные последствия для добычи этих металлов, сохраняя при этом странную фауну на дне океана.

    Рост этих глубоководных конкреций-металлических глыб марганца, железа и других металлов, встречающихся во всех крупных океанских бассейнах, —является одним из самых медленных известных геологических процессов. Эти кольцевые конкреции, которые являются потенциальными источниками редкоземельных и других критических элементов, растут в среднем всего на 10-20 миллиметров каждые миллион лет. Тем не менее, в одной из самых непреходящих загадок науки о земле, им каким-то образом удается избежать погребения осадочными породами, несмотря на их расположение в районах, где глина накапливается по крайней мере в 100 раз быстрее, чем растут конкреции.

    Понимание того, как эти скопления металлов остаются на дне открытого моря, могло бы помочь ученым-геологам дать рекомендации по их использованию в промышленных целях. Новое исследование, опубликованное в этом месяце в Geology, поможет ученым лучше понять этот процесс.

    «Важно, чтобы любая добыча этих ресурсов осуществлялась таким образом, чтобы сохранить хрупкую глубоководную среду, в которой они находятся», — говорит ведущий автор Адриана Дуткевич, научный сотрудник ARC в Школе геонаук в Университете Сиднея. ,

    Редкоземельные и другие критические элементы необходимы для развития технологий, необходимых для низкоуглеродной экономики. Они будут играть все более важную роль для солнечных батарей следующего поколения, эффективных ветряных турбин и аккумуляторных батарей, которые будут питать революцию возобновляемых источников энергии.

Фото: Дитмар Мюллер

Решение загадки

    Исследователи предложили целый ряд механизмов, объясняющих эту загадку, — от выискивания донных течений до рытья нор животных. Но ее решение зависит от лучшего понимания того, где расположены конкреции и какие условия окружающей среды там преобладают. В настоящее время глобальное исследование, опубликованное в журнале Geology, использует прогностическое машинное обучение для изучения того, какие факторы управляют расположением полиметаллических конкреций. Полученные результаты позволяют по-новому взглянуть на глубинную разведку полезных ископаемых, а также на ее регулирование.

    «Международный орган по морскому дну в настоящее время готовит новые экологические нормы для регулирования глубоководной добычи», — сказала д-р Дуткевич. «Наш анализ представляет собой глобальный, управляемый данными синтез, чтобы беспристрастно информировать эту политику и управление окружающей средой в глубоководных районах».

    Д-р Дуткевич и соавторы д-р Александр Джадж и профессор Дитмар Мюллер объединили данные открытого доступа для тысяч полиметаллических конкреций с глобальными наборами данных ключевых параметров окружающей среды, чтобы создать модель машинного обучения, которая ранжирует факторы, контролирующие местоположение конкреций. Полученная карта предсказывает, где полиметаллические конкреции наиболее вероятны.

    Авторы были удивлены, обнаружив, что в глобальном масштабе конкреции встречаются в регионах, где скорость донного течения слишком мала, чтобы удалить осадок. Вместо этого конкреции ассоциируются с фауной морского дна.

    «Такие организмы, как морские звезды, осьминоги и моллюски, по-видимому, удерживают конкреции на поверхности морского дна, добывая пищу, Роя и поглощая осадок на них и вокруг них», — сказала д-р Дуткевич. «Хотя эти организмы встречаются в относительно низких концентрациях на глубоководном морском дне, они все еще достаточно многочисленны, чтобы локально влиять на накопление осадков.»

    Это понимание подтверждается прямыми наблюдениями за полями конкреций на морском дне, проведенными независимыми исследованиями. «Мы пришли к выводу, что глубоководные экосистемы и конкреции неразрывно связаны»,-сказал д-р Дуткевич.

    Результаты исследования также свидетельствуют о том, что районы, где наиболее вероятно появление конкреций, более обширны, чем предполагалось ранее, и включают обширные территории, которые еще предстоит исследовать,—находки, имеющие важное промышленное и природоохранное значение.

    «Наша карта выделяет регионы, которые могут иметь важное экономическое значение, — говорит д-р Дуткевич, — но в то же время обращает внимание на районы морского дна, которые могут быть горячими точками для различных глубоководных организмов, о которых мы мало знаем.»

    Поскольку методы, используемые исследователями, могут быть изменены для изучения других особенностей морского дна, этот подход, а также вывод о том, что существует очевидный «симбиоз» между глубоководной фауной и конкрециями, может также иметь последствия для будущих исследований биоразнообразия.

    «Обширные районы глубоководных районов моря не исследованы, -сказала д-р Дуткевич, — поэтому последствия добычи конкреций для глубоководных экосистем должны быть тщательно оценены.»

Следующее

В совокупности экологические заинтересованные стороны так же умны, как и научные эксперты

Чт Июн 13 , 2019
Институт пресноводной экологии и рыболовства во внутренних водоемах им. Лейбница. Фото: Флориан Мёллерс Многие виды находятся под угрозой исчезновения, рыбные запасы истощены. Как при разумных усилиях можно охватить сложные отношения между дикой природой, природными экосистемами и людьми в большом количестве мест обитания? Исследователям нужны надежные данные за длительные периоды времени […]
изучение популяции щуки