Geolog Jakub Ciążela z Uniwersytetu im. Adama Mickiewicza w Poznaniu oraz Uniwersytetu im. Leibniza w Hanowerze jest jednym z trzydziestu naukowców z całego świata, którzy prowadzą pierwszy w historii odwiert do płaszcza Ziemi na oceanie Indyjskim, 1000 km na południe od Mauritiusu. Miejscem odwiertu jest Atlantis Bank - niegdyś wyspa, obecnie znajdująca się 700 m pod wodą.

Cenne metale migrują między płaszczem Ziemi a dnem oceanu. Choć złoża występują na powierzchni dna oceanu, metale docierają tam z głębi Ziemi. Najlepszym sposobem na poznanie tych procesów są głębokie wiercenia oceaniczne.

"Złoża miedzi, srebra czy złota zawsze będą się cieszyć dużym zainteresowaniem przemysłu i prywatnych konsumentów. Metale te należą do pierwiastków chalkofilnych, które wykazują chemiczne powinowactwo do siarki - tłumaczy Ciążela. - Złoża siarczków na lądach są intensywnie eksploatowane, a ich zasoby szybko się kurczą. Dlatego podmorskim złożom siarczków poświęca się coraz większą uwagę".

Naukowiec zauważa, że kilka prywatnych firm dąży do podmorskiej eksploatacji surowców, a państwa prześcigają się w wykupywaniu licencji pod przyszłą eksploatację metali na wszystkich trzech oceanach. Technologia jest dziś na tyle zaawansowana, że pozwala na pracę specjalistycznych maszyn, wydobywających surowce z dużych głębokości pod wysokim ciśnieniem wody.

Jednak zanim przemysł zacznie czerpać zyski z oceanicznych bogactw, potrzebne są badania. Wykazano już, że wiele dużych złóż siarczków znajduje się w pobliżu wychodni dolnej skorupy i górnego płaszcza na dnie oceanu. Dotychczas odnaleziono blisko dwieście takich wychodni, ale z uwagi na wysokie koszty ekspedycji oceanicznych niewiele z nich zostało dobrze zbadanych. Dotychczas wykonano zaledwie trzy odwierty, penetrujące długi odcinek dolnej skorupy oceanicznej - pierwszy w latach 1989-1997, drugi na przełomie 2004 i 2005 roku, a trzeci - na przełomie 2015 i 2016 roku, z udziałem Polaka oraz badaczy z USA, Japonii, Niemiec, Francji, Włoch, Wielkiej Brytanii, Holandii, Chin, Indii, Korei Południowej, Brazylii i Australii.

W ciągu dwóch miesięcy udało się im przewiercić przez 800 metrów dolnej skorupy oceanicznej i zabezpieczyć odwiert przed jego dalszym pogłębieniem do granicy skorupy i płaszcza.

Jakub Ciążela jest laureatem Diamentowego Grantu Ministerstwa Nauki i Szkolnictwa Wyższego oraz grantu PRELUDIUM Narodowego Centrum Nauki. W ramach swoich projektów bada on pobrane próbki skał. Do badań wykorzystuje tradycyjne techniki, takie jak mikroskop optyczny do rozpoznawania minerałów. Stosuje też te najnowsze i najbardziej wyrafinowane, jak femtosekundowa ablacja laserowa podłączona do spektrometru mas z indukcyjnie sprzężoną plazmą.

"Metoda ta pozwala na określanie koncentracji nawet bardzo rzadkich metali takich jak złoto czy tellur, jak również zbadanie składu izotopowego powszechnych metali chalkofilnych takich jak miedź lub cynk. Wiązka lasera jest tak dokładna, że można ustalić skład chemiczny i izotopowy danego minerału w polu o średnicy 5 mikrometrów" – wyjaśnia rozmówca PAP.

Realizacja jego projektów pozwoli na pełniejsze zrozumienie procesów prowadzących do powstawania złóż siarczków na dnie oceanu.

PAP – Nauka w Polsce, Karolina Duszczyk

kol/ zan/