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    Come stanno i noduli in alto in fondo al mare

    Foto del nodulo. Credito:Dietmar Müller

    Masso, col., USA:Rari elementi metallici trovati in ciuffi sul fondo dell'oceano profondo rimangono misteriosamente scoperti nonostante le sabbie mobili e i sedimenti a molte leghe sotto il mare. Gli scienziati ora pensano di sapere perché, e potrebbe avere importanti implicazioni per l'estrazione di questi metalli preservando la strana fauna sul fondo dell'oceano.

    La crescita di questi noduli di acque profonde, grumi metallici di manganese, ferro da stiro, e altri metalli trovati in tutti i principali bacini oceanici, è uno dei processi geologici più lenti conosciuti. Queste concrezioni inanellate, che sono potenziali fonti di terre rare e altri elementi critici, crescono in media solo da 10 a 20 millimetri ogni milione di anni. Eppure in uno dei misteri più duraturi delle scienze della terra, riescono in qualche modo ad evitare di essere sepolti dai sedimenti nonostante si trovino in aree dove l'argilla si accumula almeno 100 volte più velocemente della crescita dei noduli.

    Comprendere come questi agglomerati di metalli rimangono sul fondo del mare aperto potrebbe aiutare i geologi a fornire consigli su come accedervi per uso industriale. Un nuovo studio pubblicato questo mese in Geologia aiuterà gli scienziati a comprendere meglio questo processo.

    "È importante che qualsiasi estrazione di queste risorse sia effettuata in modo da preservare i fragili ambienti di acque profonde in cui si trovano, " ha detto l'autrice principale Adriana Dutkiewicz, un ARC Future Fellow presso la School of Geosciences dell'Università di Sydney.

    Le terre rare e altri elementi critici sono essenziali per lo sviluppo delle tecnologie necessarie per le economie a basse emissioni di carbonio. Giocheranno un ruolo sempre più importante per le celle solari di prossima generazione, turbine eoliche efficienti, e batterie ricaricabili che alimenteranno la rivoluzione delle rinnovabili.

    Credito:Dietmar Müller

    Risolvere l'enigma

    Dalle correnti di fondo agli animali scavatori, i ricercatori hanno proposto una serie di meccanismi per spiegare questo enigma. Ma risolverlo dipende da una migliore comprensione di dove si trovano i noduli e delle condizioni ambientali che vi prevalgono. Ora uno studio globale pubblicato in Geologia utilizza l'apprendimento automatico predittivo per indagare quali fattori controllano la posizione dei noduli polimetallici. I risultati offrono nuove intuizioni per informare l'esplorazione mineraria di acque profonde e la sua regolamentazione.

    "L'International Seabed Authority sta attualmente preparando nuove normative ambientali per disciplinare l'estrazione mineraria in acque profonde, " Il Dr. Dutkiewicz ha detto. "La nostra analisi rappresenta un globale, sintesi basata sui dati per informare in modo imparziale queste politiche e la gestione ambientale degli oceani profondi".

    Il Dr. Dutkiewicz e i coautori Dr. Alexander Judge e il professor Dietmar Müller hanno combinato dati ad accesso aperto per migliaia di noduli polimetallici con set di dati globali di parametri ambientali chiave per creare un modello di apprendimento automatico che classifica i fattori che controllano la posizione dei noduli. La mappa risultante prevede dove è più probabile che si verifichino noduli polimetallici.

    Gli autori sono rimasti sorpresi nello scoprire che globalmente i noduli si verificano in regioni in cui le velocità della corrente di fondo sono troppo lente per rimuovere i sedimenti. Anziché, i noduli sono associati alla fauna del fondo marino.

    Animazione:globo virtuale rotante che mostra la probabilità prevista di comparsa di noduli con colori caldi che indicano alta, e colori freddi bassa probabilità, basato su un globo interattivo costruito da Xiaodong Qin presso la School of Geosciences, L'Università di Sydney.

    "Organismi come le stelle marine, polpi e molluschi sembrano trattenere i noduli sulla superficie del fondo marino foraggiando, scavare e ingerire sedimenti sopra e intorno a loro, " ha detto il dottor Dutkiewicz. "Anche se questi organismi si trovano in concentrazioni relativamente basse sul fondo marino abissale, sono ancora abbastanza abbondanti da influenzare localmente l'accumulo di sedimenti".

    Questa intuizione è supportata da osservazioni dirette del fondale marino di campi noduli da studi indipendenti. "La nostra conclusione è che gli ecosistemi e i noduli di acque profonde sono indissolubilmente connessi, " ha detto il dottor Dutkiewicz.

    I risultati dello studio suggeriscono anche che le regioni in cui è più probabile che si verifichino i noduli sono più estese di quanto precedentemente ipotizzato e comprendono vaste aree che devono ancora essere esplorate, scoperte con importanti implicazioni industriali e di conservazione.

    "La nostra mappa evidenzia le regioni che possono essere importanti dal punto di vista economico, "Il dottor Dutkiewicz ha detto, "ma allo stesso tempo attira l'attenzione su aree del fondo marino che potrebbero essere punti caldi per diversi organismi di acque profonde di cui sappiamo poco".

    Poiché le tecniche utilizzate dai ricercatori possono essere modificate per studiare altre caratteristiche del fondale marino, questo approccio - così come la conclusione che esiste un'apparente "simbiosi" tra la fauna di acque profonde ei noduli - potrebbe anche avere implicazioni per la futura ricerca sulla biodiversità.

    "Vaste regioni del mare profondo sono inesplorate, "Il dottor Dutkiewicz ha detto, "quindi le conseguenze dell'estrazione di noduli per gli ecosistemi di acque profonde devono essere valutate attentamente".


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