ABD'li bilim insanları, okyanus tabanından çıkarılan bazı metal bakımından zengin kayaçların yüzeye getirildiklerinde kendiliğinden ısınarak alev alabileceğini keşfetti. Laboratuvar deneylerinde iki kaya örneğinin sıcaklığı 100 derecenin üzerine çıktı.
Okyanus tabanında bulunan altın, gümüş, bakır ve çinko gibi değerli metaller, son yıllarda madencilik sektörünün ilgisini çekiyor. Ancak yeni bir araştırma, bu kaynakların çıkarılmasının daha önce yeterince bilinmeyen bir tehlike barındırabileceğini ortaya koydu.
REKLAM
REKLAM
ABD Jeolojik Araştırmalar Kurumundan (USGS) bilim insanları, derin deniz tabanından çıkarılan bazı sülfürlü kayaçların havayla temas ettiklerinde kendiliğinden ısınabildiğini ve belirli koşullarda tutuşabildiğini belirledi.
Scientific Reports adlı bilimsel dergide yayımlanan araştırmaya göre bu durum, özellikle derin deniz madenciliğinde çalışan gemiler açısından yangın riski oluşturabilir.
Laboratuvarda iki kaya örneği kendiliğinden tutuştu
Araştırmanın temelini, 2022 yılında ABD'nin Oregon ve Kaliforniya eyaletleri açıklarında gerçekleştirilen bir derin deniz keşif gezisi oluşturuyor.
USGS, ABD Okyanus Enerjisi Yönetim Bürosu (BOEM) ve Ulusal Okyanus ve Atmosfer Dairesi (NOAA) işbirliğiyle yürütülen çalışmada, Escanaba Çukuru adı verilen bölge incelendi.
ABD'nin münhasır ekonomik bölgesinde bulunan Escanaba Çukuru, hidrotermal faaliyetler sonucunda oluşmuş bakır, çinko ve demir bakımından zengin mineral yataklarına ev sahipliği yapıyor.
Hidrotermal faaliyetler, deniz tabanının altındaki sıcak ve mineral bakımından zengin akışkanların çevredeki deniz suyuyla etkileşime girmesiyle gerçekleşiyor. Bu süreçte çeşitli metaller deniz tabanında birikerek maden yatakları oluşturabiliyor.
Araştırmacılar, uzaktan kumandalı bir su altı aracı kullanarak bölgedeki dört farklı alandan toplam 57 hidrotermal kaya örneği topladı.
Örneklerin büyük bölümünde metal sülfür mineralleri önemli miktarda bulunuyordu.
Ancak kayaçlar laboratuvarda dondurarak kurutma işleminden geçirilip öğütüldüğünde beklenmedik bir olay yaşandı.
İki kaya örneği kendiliğinden ısınarak tutuştu. Sıcaklıkları 100 santigrat derecenin üzerine çıkarken örneklerdeki başlangıç malzemeleri tamamen oksitlendi.
Bu durum, derin deniz tabanında kararlı görünen bazı minerallerin yüzeye çıkarıldıklarında çok farklı davranabileceğini gösterdi.
Kayaçların tutuşmasına ne neden oldu?
Araştırmacılar, kendiliğinden tutuşan kayaçların büyük ölçüde nanokristalin markazit adı verilen bir mineralden oluştuğunu belirledi.
Markazit, demir sülfürün bir mineral biçimi. Özellikle çok küçük kristallerden oluştuğunda oksijen karşısında kimyasal açıdan kararsız davranabiliyor.
Kayaçların kırılması, ezilmesi veya öğütülmesi gibi mekanik işlemler de oksidasyon tepkimesinin başlamasını kolaylaştırabiliyor.
Oksidasyon sırasında ısı açığa çıkıyor. Bu ısı yeterince hızlı dağılamazsa malzemenin sıcaklığı yükseliyor ve yeni tepkimeleri hızlandırabiliyor.
Böylece kendi kendini besleyen bir ısınma süreci ortaya çıkabiliyor.
Araştırmacılar, bu mekanizmanın bazı kayaçların neden dışarıdan bir alev kaynağı olmadan tutuşabildiğini açıklayabileceğini düşünüyor.
Ancak bu, markazit içeren tüm deniz tabanı kayaçlarının kendiliğinden yanacağı anlamına gelmiyor.
Derin deniz madenciliği için yeni bir tehlike
Keşif, derin deniz madenciliğine yönelik ilginin arttığı bir dönemde yapıldı.
Uluslararası Deniz Yatağı Otoritesi (ISA), Kuzey Orta Atlantik Sırtı ve Güneybatı Hint Okyanusu Sırtı'ndaki sülfür minerallerinin araştırılması için sözleşmeler vermiş durumda.
Bu alanlarda henüz ticari madencilik başlamamış olsa da şirketler, okyanus tabanındaki değerli metal yataklarının ekonomik potansiyelini araştırıyor.
Ancak USGS'ye göre yeni bulgular, derin denizden çıkarılan minerallerin karadaki benzerlerinden farklı fiziksel ve kimyasal özellikler gösterebileceğine işaret ediyor.
Kurum, yaptığı açıklamada bazı deniz tabanı masif sülfür kayaçlarının, karada çıkarılan benzer maden yataklarından çok farklı davranmalarına neden olabilecek özellikler taşıdığını belirtti.
Deniz tabanında yüksek basınç, düşük sıcaklık ve sınırlı oksijen koşullarında bulunan mineraller, yüzeye çıkarıldıklarında tamamen farklı bir ortama maruz kalıyor.
Oksijenle temas, sıcaklık ve basınç değişimleri ile nem koşullarındaki farklılıklar, minerallerin kimyasal tepkimelerini ve açığa çıkardıkları ısı miktarını etkileyebiliyor.
Bu nedenle araştırmacılar, derin deniz madenciliğinde çıkarılan malzemelerin taşınması, depolanması ve işlenmesi sırasında yangın riskinin dikkate alınması gerektiğini vurguluyor.
Özellikle gemilerde büyük miktarda sülfürlü kayaç biriktirilmesi, uygun güvenlik önlemleri alınmadığı takdirde tehlike oluşturabilir.
Bununla birlikte laboratuvarda gözlemlenen tutuşma olayının, gerçek madencilik koşullarında ne sıklıkta yaşanabileceği henüz bilinmiyor.
Çevresel riskler de tartışılıyor
Derin deniz madenciliği yalnızca çalışanların güvenliği açısından değil, deniz ekosistemleri üzerindeki olası etkileri nedeniyle de tartışma konusu.
Çevre örgütleri ve bazı bilim insanları, deniz tabanındaki madencilik faaliyetlerinin henüz yeterince araştırılmamış ekosistemlere zarar verebileceği konusunda uyarıyor.
Özellikle hidrotermal bacaların çevresinde yaşayan canlı toplulukları, aşırı koşullara uyum sağlamış benzersiz türler barındırabiliyor.
Madencilik faaliyetlerinin bu yaşam alanlarını fiziksel olarak tahrip etmesi, tortu bulutları oluşturması ve deniz ortamına çeşitli maddeler salması gibi riskler var.