科学家在南大西洋发现水下古岛天堂 与西班牙面积相近
这段南大西洋海底蕴藏着丰富的钴、镍和锂,以及对能源转型至关重要的碲和各种稀土元素。研究人员打算进一步研究其自然过程。巴西圣保罗大学(USP)的科学家们进行的研究发现,里约格兰德海隆(RGR)曾经是一个巨大的热带岛屿,它是南大西洋的一个淹没玄武岩高原和一系列海山,距离巴西海岸约1200公里。该岛矿产丰富,植被茂盛,其历史可追溯到4500万年至4000万年前的沉积物形成时期。
《科学报告》杂志发表了一篇文章,介绍了这项历时近十年的研究成果,并提供了与西班牙面积相近的RGR地质的新信息。
研究人员分析了在RGR西部约650米深处挖出的海底沉积物样本,并确定了其矿物学、地球化学和磁性特征。样本主要含有红色粘土,以及热带火山岩蚀变的几种典型矿物,如高岭石、磁铁矿、氧化磁铁矿、赤铁矿和鹅铁矿。
2018年,该小组根据对该地区的科学考察发现,推测RGR曾经是一座岛屿,并在该地区采集了文章中描述的样本。他们乘坐英国国家海洋学中心(NOC)的皇家研究船(RRS)"发现号"和南太平洋大学的海洋学研究船"阿尔法-克鲁西斯号"进行了考察。这些考察是FAPESP支持的专题项目的一部分。研究人员来自南太平洋大学海洋研究所(IO)和英国南安普敦大学。
"我们的研究和分析使我们能够确定它确实是一个岛屿,现在正在讨论的是该地区是否可以被纳入巴西法律承认的大陆架。从地质学角度讲,我们发现粘土是在4500万年前最后一次火山活动之后形成的。因此,它的形成可以追溯到3000万到4000万年前。"文章的最后一位作者、IO-USP教授LuigiJovane告诉AgênciaFAPESP。
对于由FAPESP资助的一个项目的主要研究者Jovane来说,一个多学科团队参与研究的事实促成了这一成果:"我们拥有一个最高质量的团队,包括地质学、地球化学、生物学、流体力学、环境影响评估、新能源、心理学和法律方面的专家。所有这些科学积累都可以用来加深我们对RGR的了解,并在不影响当地系统协同作用的情况下对该地区进行勘探。为了了解是否可以从海底开采资源,我们需要分析开采的可持续性和影响。例如,我们还没有对海洋提供的生态系统服务进行详细研究。当你对一个区域进行干预时,你必须知道这会对动物、真菌和珊瑚产生怎样的影响,并了解你会对相关的累积过程产生怎样的影响。"
文章第一作者、现任印度孟买大学教授的PriyeshuSrivastava也通过两个项目(19/11364-0和22/02479-0)获得了FAPESP的支持。
仅在2023年,Jovane就领导撰写了另外四篇文章,其中涉及来自RGR的火山岩和铁锰结壳样本的研究成果。这些文章发表在《海洋科学前沿》(FrontiersinMarineScience)、《材料研究与技术期刊》(JournalofMaterialsResearchandTechnology)、《地球化学》(Geochemistry)和《海洋地质学》(MarineGeology)上。
海底发现
科学家们重点研究了RGR的西部地区,他们通过高分辨率测深绘图重建了该地区,该绘图显示了被沉积物覆盖的高原,这些高原被一条深度超过600米的裂缝分隔开来。他们使用"发现"号上的自动潜航器(AUV)和遥控潜水器(ROV)制作了地图、视频和声纳勘测。
自动潜航器能够下潜到海底,覆盖预先确定的区域,最长可达12小时。遥控潜水器在移动过程中通过电缆与船连接,同时生成高分辨率图像,并用机械臂采集岩石和生物样本。Jovane说:"巴西没有人拥有自动潜航器或遥控潜水器,因此与我们在国家海洋学委员会的英国同事合作至关重要,但这项研究是100%巴西的。"
研究人员探测到的火山熔岩流之间存在热带土壤,这表明这些岩石一定是在不到4000万年前的活火山地区,在温暖潮湿的气候条件下露天风化形成的。据Jovane称,这种土壤类似于圣保罗州许多地方的"红土"(terraroxa)。
最广泛使用的岩石风化测量方法是化学蚀变指数(CIA),红粘土的化学蚀变指数为93。大多数碱性岩石的化学蚀变指数都低于50。这种高值表明,它起源于5600万年前至3400万年前的始新世(古近纪第二纪)期间熔岩流和火山岩的极端风化,当时的高温有利于热带森林的发展,而澳大利亚从南极洲迅速分离出来后,气候发生了突变。在距今3500万年至2500万年前的始新世晚期和渐新世早期,露天侵蚀之后出现了热沉降和淹没。
由于其经济潜力,近年来对RGR进行了深入研究。它位于国际水域,因此受国际海底管理局(ISA)管辖。2018年12月,巴西政府申请扩展其大陆架,将RGR包括在内,这远远超出了《联合国海洋法公约》(UNCLOS)为所有国家规定的200海里界限。
钴、镍、锂以及碲和其他稀土的富集区已在RGR中被探测到,这些元素对于从化石燃料(全球变暖的主要驱动因素之一)向可再生能源的过渡至关重要。
Jovane说:"重要的是要了解生态系统服务和其他自然过程在狩猎保留地的作用。只有了解了这些,我们才能进行环境影响评估,并计算出在允许经济发展的情况下保护它所需的缓解措施和补偿。"
编译自:ScitechDaily
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