這段南大西洋海底蘊藏著豐富的鈷、鎳和鋰，以及對能源轉型至關重要的碲和各種稀土元素。研究人員打算進一步研究其自然過程。巴西聖保羅大學（USP）的科學家們進行的研究發現，裡約格蘭德海隆（RGR）曾經是一個巨大的熱帶島嶼，它是南大西洋的一個​​淹沒玄武岩高原和一系列海山，距離巴西海岸約1200公里。該島礦產豐富，植被茂盛，其歷史可追溯到4500 萬年至4000 萬年前的沉積物形成時期。

樣本是巴西聖保羅大學和英國南安普敦大學的研究人員在2018 年的考察中採集的。這塊深灰色岩石是火山玄武岩沉積物。資料來源：IO-USP

《科學報告》雜誌發表了一篇文章，介紹了這項歷時近十年的研究成果，並提供了與西班牙面積相近的RGR 地質的新資訊。

研究人員分析了在RGR 西部約650 公尺深處挖出的海底沉積物樣本，並確定了其礦物學、地球化學和磁性特徵。樣本主要含有紅色黏土，以及熱帶火山岩蝕變的幾種典型礦物，如高嶺石、磁鐵礦、氧化磁鐵礦、赤鐵礦和鵝鐵礦。

2018 年，該小組根據對該地區的科學考察發現，推測RGR 曾經是一座島嶼，並在該地區收集了文章中描述的樣本。他們乘坐英國國家海洋學中心（NOC）的皇家研究船（RRS）”發現號”和南太平洋大學的海洋學研究船”阿爾法-克魯西斯號”進行了考察。這些考察是FAPESP 支持的專題項目的一部分。研究人員來自南太平洋大學海洋研究所(IO) 和英國南安普敦大學。

“我們的研究和分析使我們能夠確定它確實是一個島嶼，現在正在討論的是該地區是否可以被納入巴西法律承認的大陸架。從地質學角度講，我們發現粘土是在4500 萬年前最後一次火山活動之後形成的。因此，它的形成可以追溯到3000 萬到4000 萬年前。”文章的最後一位作者、IO-USP 教授Luigi Jovane 告訴Agência FAPESP。

對於由FAPESP 資助的一個計畫的主要研究者Jovane 來說，一個多學科團隊參與研究的事實促成了這一成果：”我們擁有一個最高品質的團隊，包括地質學、地球化學、生物學、流體力學、環境影響評估、新能源、心理學和法律方面的專家。所有這些科學積累都可以用來加深我們對RGR 的了解，並在不影響當地系統協同作用的情況下對該地區進行勘探。為了了解是否可以從海底開採資源，我們需要分析開採的可持續性和影響。例如，我們還沒有對海洋提供的生態系統服務進行詳細研究。當你對一個區域進行幹預時，你必須知道這會對動物、真菌和珊瑚產生怎樣的影響，並了解你會對相關的累積過程產生怎樣的影響。”

文章第一作者、現任印度孟買大學教授的Priyeshu Srivastava 也透過兩個計畫（19/11364-0和22/02479-0）獲得了FAPESP 的支持。

僅在2023 年，Jovane 就領導者撰寫了另外四篇文章，其中涉及來自RGR 的火山岩和鐵錳結殼樣本的研究成果。這些文章發表在《海洋科學前沿》（Frontiers in Marine Science）、《材料研究與技術期刊》（Journal of Materials Research and Technology）、《地球化學》（Geochemistry）和《海洋地質學》（Marine Geology）上。

海底發現

科學家們重點研究了RGR 的西部地區，他們透過高分辨率測深繪圖重建了該地區，該繪圖顯示了被沉積物覆蓋的高原，這些高原被一條深度超過600 公尺的裂縫分隔開來。他們使用”發現”號上的自動潛航器(AUV) 和遙控潛水器(ROV) 製作了地圖、影片和聲納勘測。

自動潛航器能夠下潛到海底，並覆蓋預先確定的區域，最長可達12 小時。遙控潛水器在移動過程中透過電纜與船隻連接，同時產生高解析度影像，並用機械手臂採集岩石和生物樣本。Jovane說：”巴西沒有人擁有自動潛航器或遙控潛水器，因此與我們在國家海洋學委員會的英國同事合作至關重要，但這項研究是100%巴西的。”

研究人員探測到的火山熔岩流之間存在熱帶土壤，這表明這些岩石一定是在不到4000萬年前的活火山地區，在溫暖潮濕的氣候條件下露天風化形成的。據Jovane 稱，這種土壤類似於聖保羅州許多地方的”紅土”（terra roxa）。

最廣泛使用的岩石風化測量方法是化學蝕變指數（CIA），紅黏土的化學蝕變指數為93。大多數鹼性岩石的化學蝕變指數都低於50。這種高值表明，它起源於5600 萬年前至3400 萬年前的始新世（古近紀第二紀）期間熔岩流和火山岩的極端風化，當時的高溫有利於熱帶森林的發展，而澳洲從南極洲迅速分離出來後，氣候發生了突變。在距今3500 萬年至2500 萬年前的始新世晚期和漸新世早期，露天侵蝕之後出現了熱沉降和淹沒。

由於其經濟潛力，近年來對RGR 進行了深入研究。它位於國際水域，因此受國際海底管理局（ISA）管轄。2018 年12 月，巴西政府申請擴展其大陸架，將RGR 包括在內，這遠遠超出了《聯合國海洋法公約》（UNCLOS）為所有國家規定的200 海裡界限。

鈷、鎳、鋰以及碲和其他稀土的富集區已在RGR 中被探測到，這些元素對於從化石燃料（全球暖化的主要驅動因素之一）向再生能源的過渡至關重要。

Jovane說：”重要的是要了解生態系統服務和其他自然過程在狩獵保留地的作用。只有了解了這些，我們才能進行環境影響評估，併計算出在允許經濟發展的情況下保護它所需的緩解措施和補償。”

編譯自: ScitechDaily