Roca, Colo., EE.UU .:Los elementos metálicos raros que se encuentran en grupos en el fondo del océano profundo permanecen misteriosamente descubiertos a pesar de las arenas movedizas y los sedimentos a muchas leguas bajo el mar. Los científicos ahora piensan que saben por qué, y podría tener implicaciones importantes para la extracción de estos metales mientras se preserva la extraña fauna en el fondo del océano.

El crecimiento de estos nódulos de aguas profundas, grumos metálicos de manganeso, planchar, y otros metales que se encuentran en las principales cuencas oceánicas, es uno de los procesos geológicos más lentos conocidos. Estas concreciones anilladas, que son fuentes potenciales de tierras raras y otros elementos críticos, crecen en promedio sólo de 10 a 20 milímetros cada millón de años. Sin embargo, en uno de los misterios más perdurables de las ciencias 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 veces más rápido de lo que crecen los nódulos.

Comprender cómo estas aglomeraciones de metales permanecen en el fondo del mar abierto podría ayudar a los geocientíficos a brindar asesoramiento sobre cómo acceder a ellas 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 preserve los frágiles entornos de aguas profundas en los que se encuentran, "dijo la autora principal, Adriana Dutkiewicz, un ARC Future Fellow en la Escuela de Geociencias de la Universidad de Sydney.

Las tierras raras y otros elementos críticos son esenciales para el desarrollo de tecnologías necesarias para economías bajas en carbono. Desempeñarán un papel cada vez más importante para las células solares de próxima generación, turbinas eólicas eficientes, y baterías recargables que impulsarán la revolución de las energías renovables.

Resolviendo el Enigma

Desde las corrientes de fondo abrasadoras hasta los animales excavadores, Los investigadores han propuesto una serie de mecanismos para dar cuenta de este enigma. Pero resolverlo depende de una mejor comprensión de dónde se encuentran los nódulos y las condiciones ambientales que prevalecen allí. Ahora, un estudio global publicado en Geología utiliza el aprendizaje automático predictivo para investigar qué factores controlan la ubicación de los nódulos polimetálicos. Los resultados ofrecen nuevos conocimientos 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 regular la minería en aguas profundas, ", Dijo el Dr. Dutkiewicz." Nuestro análisis representa un síntesis basada en datos para informar imparcialmente estas políticas y la gestión ambiental de las profundidades oceánicas ".

El Dr. Dutkiewicz y los 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 los nódulos polimetálicos.

Los autores se sorprendieron al descubrir que, a nivel mundial, los nódulos se producen en regiones donde las velocidades de la corriente del fondo son demasiado lentas para eliminar los sedimentos. En lugar de, los nódulos están asociados con la fauna del fondo marino.

"Organismos como las estrellas de mar, los octópodos y los moluscos parecen mantener los nódulos en la superficie del lecho marino al alimentarse, excavar e ingerir sedimentos sobre y alrededor de ellos, ", Dijo el Dr. Dutkiewicz." Aunque estos organismos se encuentran en concentraciones relativamente bajas en el fondo marino abisal, todavía son lo suficientemente abundantes como para afectar localmente la acumulación de sedimentos ".

Este conocimiento está respaldado por las observaciones directas del fondo marino de los campos de nódulos de estudios independientes. "Nuestra conclusión es que los nódulos y los ecosistemas de aguas profundas están inextricablemente conectados, "Dijo el Dr. Dutkiewicz.

Los resultados del estudio también sugieren que las regiones donde es más probable que ocurran los 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 destaca las regiones que pueden ser importantes desde el punto de vista económico, "El Dr. Dutkiewicz dijo:"pero al mismo tiempo llama la atención sobre áreas del lecho 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 lecho marino, Este enfoque, así como la conclusión de que existe una aparente "simbiosis" entre la fauna de aguas profundas y los nódulos, también podría tener implicaciones para la investigación futura de la biodiversidad.

"Vastas regiones de las profundidades marinas están inexploradas, "El Dr. Dutkiewicz dijo:"por lo que las consecuencias de la minería de nódulos para los ecosistemas de aguas profundas deben evaluarse cuidadosamente".