Vandaag gaan we het hebben over wat mogelijk een van de meest opwindende ontdekkingen in de oceanografie en levenswetenschappen van de afgelopen decennia zou kunnen worden.
Een ontdekking die enorme gevolgen kan hebben als diepzeemijnbouw ooit van de grond komt en begint met het winnen van verschillende mineralen en afzettingen van de bodem van de oceanen.
Maar om te begrijpen waarom deze ontdekking zo belangrijk is, moeten we eerst een beetje geschiedenis bespreken en wat er gebeurde in de jaren 1970 en 1980.
Alvast 5 van de belangrijkste punten
Mangaan knobbels: Polymetallische knobbels bevatten mangaan, ijzer, kobalt, nikkel, koper en lithium, en liggen op de zeebodem.
Historische mijnbouwpogingen: In de jaren 1970-1980 werd mijnbouw geprobeerd maar stopte door economische verliezen.
Hernieuwde belangstelling: De vraag naar batterijen heeft de interesse in het winnen van deze knobbels opnieuw doen oplaaien.
Zuurstofproductie: Onderzoek toont aan dat deze knobbels zuurstof produceren via elektrolyse, wat bijdraagt aan biodiversiteit.
Milieu-impact: Mijnbouw kan ernstige milieuschade en verstoring van zuurstofproductie veroorzaken, met onbekende gevolgen voor oceaanleven.
Mangaan Knobbels
Het draait allemaal om deze ongewone rotsachtige formatie die onder verschillende namen bekend staat. Normaal gesproken wordt het de mangaan knobbel genoemd, maar omdat het niet alleen mangaan bevat, wordt het vaker een polymetallische knobbel genoemd. Dit type minerale afzetting vormt zich meestal op de oceaanbodem en kan in bepaalde regio’s in enorme hoeveelheden aanwezig zijn.
Afhankelijk van de locatie en hoe ze zijn ontstaan, bevatten ze vaak verschillende soorten metalen. Mangaan en ijzer zijn hier vrij gebruikelijk, maar ze kunnen ook kobalt, nikkel, koper, lithium en veel andere stoffen bevatten waar veel mijnbouwbedrijven naar op zoek zijn vanwege de vraag naar batterijen.
Mijnbouwbedrijven
Omdat deze knobbels verschillende mineralen en metalen bevatten, zijn ze meestal zo groot als een aardappel of een groot ei en liggen ze gewoon op de zeebodem, waar ze gemakkelijk kunnen worden opgepakt.
Daarom proberen veel bedrijven een manier te vinden om ze te exploiteren en te verzamelen om ze vervolgens te verkopen voor de productie van nieuwe batterijen.
In de afgelopen jaren hebben verschillende particuliere bedrijven bepaalde rechten gekregen om ze op bepaalde locaties te mijnen, maar tot nu toe is er niets gerealiseerd. Hopelijk blijft dat zo, gezien de redenen die we vandaag zullen bespreken.
Moeilijke woordenlijst
- Polymetallisch: Bevat meerdere soorten metalen.
- Elektrolyse: Proces waarbij elektriciteit wordt gebruikt om chemische reacties op gang te brengen, zoals het splitsen van water in zuurstof en waterstof.
- Biodiversiteit: Variatie aan plant- en diersoorten in een bepaald gebied.
- Microbiële: Betreffende micro-organismen, zoals bacteriën en schimmels.
- Milieuschade: Schade aan het milieu door menselijke activiteiten.
Historische Pogingen tot Mijnbouw
Dit is echter niet de eerste keer dat iemand geïnteresseerd is in het mijnen van deze knobbels. In de jaren 1970 was er een plotselinge grote belangstelling in vrijwel alle landen om deze knobbels uit de oceaanbodem te winnen.
Gewapend met een schip en een lange slang, moest je gewoon dit metaal oprapen en alles extraheren. Volgens verschillende onderzoeken weten we dat deze knobbels overal voorkomen, niet alleen in oceanen, maar ook in meren, vooral in de buurt van hydrothermale bronnen of oude locaties waar deze bronnen bestonden.
Ze bevinden zich meestal op grote diepten, meestal tussen de 2 en 4 km, en in bepaalde gebieden zijn er zoveel dat ze letterlijk de zeebodem bedekken.
Milieu- en Biodiversiteit kwesties
Zoals je op deze foto kunt zien, vormen ze ook een belangrijk onderdeel van de biosfeer. De biodiversiteit rondom hen lijkt erg hoog te zijn. Zelfs in de jaren 1970 en 1980 was er enige bezorgdheid over het mijnen van deze knobbels, omdat het leek op het mijnen van een koraalrif, waarbij grote hoeveelheden ecologische niches werden vernietigd en mogelijk onherstelbare schade werd aangericht.
Rond het begin van de jaren 1980 stopten deze pogingen echter volledig, niet vanwege een besef van milieuschade, maar puur om economische redenen. Een plotselinge daling van de metaalprijzen leidde tot bijna faillissementen voor veel bedrijven en het verlaten van deze projecten tegen 1982.
Langdurige Schade
Tussen de jaren 1960 en 1984 ging ongeveer een half miljard dollar verloren aan deze ondernemingen zonder enige winst. In de afgelopen vier tot vijf decennia hebben verschillende wetenschappelijke teams geprobeerd te achterhalen wat er precies is gebeurd en of de getroffen gebieden zich hebben hersteld.
In de buurt van het Gapas-eiland bleken microbiële gemeenschappen zelfs na 26 jaar slechts gedeeltelijk hersteld te zijn, en het volledige herstel kan wel 50 jaar duren. In bepaalde gebieden was er geen teken van herstel, wat aangeeft dat mijnbouw dramatische en onomkeerbare schade heeft veroorzaakt aan verschillende levensvormen.
Hernieuwde Belangstelling
Ondanks deze conclusies is er de afgelopen drie tot vier jaar een hernieuwde belangstelling ontstaan vanwege de behoefte aan nieuwe batterijen en de tekorten aan bijvoorbeeld lithium. Verschillende bedrijven proberen opnieuw deze ongewone oceaanpotatoes te oogsten, wat heeft geleid tot aanvullende studies.
Eén van deze studies heeft verrassende ontdekkingen gedaan over de potentiële zuurstofproductie door deze knobbels. Tot ieders verrassing lijken deze oceaanpotatoes zuurstof te produceren, en behoorlijk veel ook.
De Verrassende Ontdekking
Deze ontdekking was volkomen onverwacht en riep de vraag op hoe dit precies werkt en wat dit betekent voor ons begrip van de evolutie en oorsprong van leven op aarde. Toen wetenschappers de zuurstofniveaus vanaf het oppervlak van de oceaan tot aan de zeebodem maten, verwachtten ze dat de zuurstofniveaus zouden dalen naarmate ze dieper gingen.
Tot hun verbazing ontdekten ze echter zuurstofrijke gebieden bij de oceaanbodem, wat geen enkele zin leek te hebben. Aanvankelijk dachten ze dat er een probleem was met de meetapparatuur, maar aanvullende waarnemingen bevestigden steeds dezelfde resultaten.
De Hypothese van de Geo-batterijen
Onderzoekers besloten vervolgens om deze knobbels naar het oppervlak te brengen en verschillende technieken te proberen om te zien of er nog steeds zuurstof werd geproduceerd. Het antwoord was ja. Dit leidde tot een bizarre hypothese: deze ongewone rotsen werken als batterijen die zuurstof produceren door middel van elektrolyse van water.
Een enkele rots kan tot 0,95 volt produceren, en wanneer meerdere rotsen bij elkaar worden gebracht, kan een hogere spanning worden gegenereerd. Hierdoor kan natuurlijke elektrolyse plaatsvinden, wat leidt tot de productie van zuurstof.
Implicaties voor de Evolutie van Leven
Wetenschappers verwijzen hiernaar als “donkere zuurstof,” zuurstof die niet door fotosynthese wordt geproduceerd. Dit kan verantwoordelijk zijn voor de hoge biodiversiteit in deze gebieden. Het minen van deze knobbels zou dus niet alleen leiden tot milieucatastrofes, maar ook onbekende gevolgen hebben voor het oceaanleven en de rest van de planeet.
Bovendien suggereert dit dat dergelijke omstandigheden ook elders kunnen bestaan, wat implicaties heeft voor de mogelijkheid van complex leven op andere planeten.
Conclusie
Deze ontdekking is baanbrekend voor ons begrip van de evolutie van leven en de vroege zuurstofbronnen op aarde. Het helpt ons ook te beseffen dat mijnbouw van deze knobbels zeer schadelijk kan zijn voor het milieu. Omdat dit een relatief recente ontdekking is, zullen we hier in de toekomst ongetwijfeld meer over leren.
Ook lezen:
Veelgestelde vragen
Wat zijn mangaan knobbels?
Mangaan knobbels zijn polymetallische afzettingen op de zeebodem die metalen zoals mangaan, ijzer, kobalt, nikkel, koper en lithium bevatten.
Waarom was er in de jaren 1970 en 1980 belangstelling voor diepzeemijnbouw?
Er was belangstelling vanwege de economische potentie van de metalen in de knobbels, maar de pogingen werden stopgezet door dalende metaalprijzen en economische verliezen.
Hoe produceren mangaan knobbels zuurstof?
Mangaan knobbels produceren zuurstof door middel van elektrolyse van water, waarbij ze als natuurlijke batterijen fungeren en verrassend veel zuurstof genereren.
