Rocher, Colo., États-Unis :Des éléments métalliques rares trouvés en touffes sur le fond des grands fonds restent mystérieusement découverts malgré les sables et les sédiments mouvants à plusieurs lieues sous la mer. Les scientifiques pensent maintenant qu'ils savent pourquoi, et cela pourrait avoir des implications importantes pour l'extraction de ces métaux tout en préservant l'étrange faune au fond de l'océan.

La croissance de ces nodules d'eau profonde - des morceaux métalliques de manganèse, fer à repasser, et d'autres métaux trouvés dans tous les grands bassins océaniques - est l'un des processus géologiques connus les plus lents. Ces concrétions annelées, qui sont des sources potentielles de terres rares et d'autres éléments critiques, croître en moyenne de seulement 10 à 20 millimètres tous les millions d'années. Pourtant, dans l'un des mystères les plus durables de la science de la terre, ils parviennent en quelque sorte à éviter d'être ensevelis par les sédiments malgré leur localisation dans des zones où l'argile s'accumule au moins 100 fois plus vite que les nodules ne poussent.

Comprendre comment ces agglomérations de métaux restent au fond de la mer pourrait aider les géoscientifiques à fournir des conseils sur leur accès à des fins industrielles. Une nouvelle étude publiée ce mois-ci dans Géologie aidera les scientifiques à mieux comprendre ce processus.

« Il est important que toute exploitation minière de ces ressources se fasse d'une manière qui préserve les environnements fragiles des grands fonds dans lesquels elles se trouvent, " a déclaré l'auteur principal Adriana Dutkiewicz, un futur boursier de l'ARC à l'École des géosciences de l'Université de Sydney.

Les terres rares et d'autres éléments critiques sont essentiels au développement des technologies nécessaires aux économies à faibles émissions de carbone. Ils joueront un rôle de plus en plus important pour les cellules solaires de nouvelle génération, éoliennes performantes, et des batteries rechargeables qui alimenteront la révolution des énergies renouvelables.

Résoudre l'énigme

De l'affouillement des courants de fond aux animaux fouisseurs, les chercheurs ont proposé un certain nombre de mécanismes pour expliquer cette énigme. Mais sa résolution dépend d'une meilleure compréhension de l'emplacement des nodules et des conditions environnementales qui y règnent. Maintenant, une étude mondiale publiée dans Géologie utilise l'apprentissage automatique prédictif pour étudier les facteurs qui contrôlent l'emplacement des nodules polymétalliques. Les résultats offrent de nouvelles perspectives pour éclairer l'exploration minérale en eaux profondes ainsi que sa réglementation.

« L'Autorité internationale des fonds marins prépare actuellement de nouvelles réglementations environnementales pour régir l'exploitation minière en haute mer, " a déclaré le Dr Dutkiewicz. " Notre analyse représente un synthèse basée sur les données pour informer de manière impartiale ces politiques et la gestion de l'environnement des grands fonds. »

Le Dr Dutkiewicz et ses co-auteurs, le Dr Alexander Judge et le professeur Dietmar Müller, ont combiné des données en libre accès pour des milliers de nodules polymétalliques avec des ensembles de données mondiaux de paramètres environnementaux clés pour créer un modèle d'apprentissage automatique qui classe les facteurs contrôlant l'emplacement des nodules. La carte résultante prédit où les nodules polymétalliques sont les plus susceptibles de se produire.

Les auteurs ont été surpris de constater que globalement les nodules se produisent dans des régions où les vitesses des courants de fond sont beaucoup trop lentes pour éliminer les sédiments. Au lieu, les nodules sont associés à la faune des fonds marins.