وكالة المسح الجيولوجي الأمريكية: صخور الكبريتيد في أعماق البحار يمكن أن تشتعل بشكل تلقائي في المختبر
نُشر:
باختصار
تُفيد فريق بقيادة USGS بأن الصخور الغنية بكبريتيد الحديد التي تم جمعها من قاع البحر قبالة ساحل Oregon–California اشتعلت بشكل تلقائي بعد إحضارها إلى المختبر. تفيد الدراسة، المنشورة في Scientific Reports، بأن هذا التفاعل يشكل خطراً محتملاً للحريق لعمليات التعدين المستقبلية في أعماق البحار لم يتم حسابه بشكل كامل في قواعد السلامة الحالية.
يقود باحثون من وكالة المسح الجيولوجي الأمريكية (USGS) فريقاً اكتشف أن صخور كبريتيد معادن معينة المسحوبة من قاع المحيط العميق يمكن أن تسخن وتشتعل من تلقاء نفسها بمجرد تعريضها للهواء في بيئة مختبرية. يأتي هذا الاكتشاف من عينات تم جمعها في خندق Escanaba، وهي منطقة حرارية مائية على طول حافة Gorda الجنوبية في منطقة الولايات المتحدة الاقتصادية الحصرية قبالة الحدود بين Oregon و California.
ما الذي حدث
وفقاً لـ USGS، جمع الباحثون 57 عينة صخرية حرارية مائية من أربع مناطق في خندق Escanaba باستخدام مركبة موجهة عن بعد خلال بعثة استكشافية عام 2022. تضمن العمل تعاوناً مع مكتب إدارة طاقة المحيطات (BOEM) والإدارة الوطنية للمحيطات والغلاف الجوي (NOAA)، وفقاً لتقرير ScienceAlert عن الدراسة.
احتوت معظم العينات على معادن معدنية غنية بالنحاس والزنك والحديد، لكن اثنتين منها اشتعلت بشكل تلقائي بعد تجفيفهما بالتجميد وسحقهما في المختبر، حسبما ذكرت ScienceAlert. قالت USGS إن الصخور المشتعلة كانت مكونة بشكل أساسي من الماركاسيت النانوي البلوري، وهو معدن كبريتيد حديدي حل محل معدن سابق يسمى البيروتيت. أدرجت Ocean News أيضاً الإيزوكوبانيت والتشالكوبيريت من بين المعادن الموجودة في الرواسب.
لماذا اشتعلت الصخور
تشرح USGS أن الماركاسيت خضع لأكسدة طاردة للحرارة عند تعريضه للأكسجين، مما أطلق الحرارة. ذكرت ScienceAlert أن هذا التفاعل دفع درجات حرارة العينة فوق 100°C، مع أكسدة المادة الصخرية الأصلية بالكامل. يبدو أن الإجراءات الميكانيكية مثل الطحن أثناء المعالجة في المختبر وفرت طاقة إضافية ساعدت على تشغيل التسخين الذاتي، وفقاً لـ ScienceAlert.
تخلص البحث، المنشور في Scientific Reports تحت عنوان 'الاحتراق التلقائي لمعادن كبريتيد معدنية والآثار المترتبة على تعدين الكبريتيدات الضخمة على قاع البحار'، إلى أن الشكل النانوي البلوري المتغير من المعدن أقل استقراراً من سلفه الأساسي، مما يجعله أكثر عرضة لهذا النوع من التفاعلات.
لماذا يهم التعدين في أعماق البحار
يؤطر مؤلفو الدراسة الاكتشاف كخطر ذي صلة بأي تعدين مستقبلي لرواسب الكبريتيدات الضخمة على قاع البحار (SMS) - تشكيلات معدنية غنية حول الفتحات الحرارية المائية التي جذبت اهتماماً كمصادر محتملة للنحاس والزنك ومعادن أخرى. إن إحضار هذه الصخور إلى السطح يعرضها لمستويات أكسجين مختلفة بشكل كبير ودرجة حرارة وضغط ورطوبة مقارنة بقاع البحار، وهي الظروف التي تقول USGS إنها يمكن أن تثير التسخين الذاتي.
يحدد الاكتشاف خطراً محتملاً قد يكون مهماً لفهمه إذا تم تعدين رواسب الكبريتيدات الضخمة على قاع البحار.
— ملخص دراسة USGS
أفادت Ocean News بأن الدراسة تؤكد أن الخصائص المعدنية للرواسب الفردية مهمة عند تقييم المخاطر، وأن بروتوكولات السلامة الحالية المطورة للتعدين القائم على الكبريتيد قد لا تنطبق مباشرة على المواد المستعادة من أعماق البحار. لاحظت ScienceAlert أن الباحثين حذروا بشكل خاص من أن التفاعل يمكن أن يسبب حرائق سريعة الظهور على السفن التي تتعامل مع هذا الحمل.
ما لا يزال غير معروف
تستند النتائج المبلغ عنها إلى عدد محدود من أحداث الاحتراق - اثنتين من 57 عينة - من موقع واحد، خندق Escanaba. المصادر المراجعة لا توضح عدد مرات حدوث هذا التفاعل في مواقع حرارية مائية أخرى ذات تركيبات معدنية مختلفة، ولا تحدد بروتوكولات أمان جديدة محددة يحتاج المشغلون إلى اعتمادها. بدلاً من ذلك، تدعو الدراسة إلى تقييمات مخاطر مخصصة والضوابط الهندسية المصممة خصيصاً لاستخراج SMS، وفقاً لـ Ocean News.
حقائق أساسية في لمحة سريعة
تم جمع العينات في عام 2022 من خندق Escanaba، قبالة ساحل Oregon–California، عبر مركبة موجهة عن بعد.
تم جمع 57 عينة صخرية حرارية مائية؛ 2 منها اشتعلت بشكل تلقائي أثناء المعالجة في المختبر.
كانت الصخور القابلة للاشتعال مكونة بشكل أساسي من الماركاسيت النانوي البلوري، الذي حل محل البيروتيت السابق.
تجاوزت درجات حرارة العينة 100°C أثناء التفاعل، وفقاً لـ ScienceAlert.
نُشرت الدراسة في Scientific Reports؛ بقيادة USGS مع مشاركة BOEM و NOAA.
أسئلة
ما هي المعادن التي تسببت في اشتعال الصخور؟
كان الاحتراق مرتبطاً بشكل أساسي بالماركاسيت النانوي البلوري، وهو معدن كبريتيد حديدي حل محل معدن سابق يسمى البيروتيت، وفقاً لـ USGS.
أين تم جمع الصخور؟
جاءت من خندق Escanaba، وهي منطقة حرارية مائية على طول حافة Gorda الجنوبية في منطقة الولايات المتحدة الاقتصادية الحصرية قبالة حدود Oregon و California، وتم جمعها عبر مركبة موجهة عن بعد في عام 2022.
ما مدى سخونة الصخور؟
أفادت ScienceAlert بأن العينات المتأثرة وصلت إلى درجات حرارة تجاوزت 100°C وتم أكسدتها بالكامل أثناء التفاعل.
هل هذا يعني أن التعدين في أعماق البحار غير آمن؟
تحدد الدراسة خطراً محتملاً للحريق يقول الباحثون إنه يستحق تقييماً إضافياً للمخاطر؛ فهي لا تؤكد أن جميع تعدين الكبريتيد على قاع البحار غير آمن، وتلاحظ أن قواعد السلامة الأرضية الحالية قد لا تنطبق بشكل مباشر.
من أجرى البحث؟
قام فريق بقيادة USGS بإجراء الدراسة، مع التعاون مع مكتب إدارة طاقة المحيطات (BOEM) والإدارة الوطنية للمحيطات والغلاف الجوي (NOAA)، ونُشرت في Scientific Reports.
عاصفة مغناطيسية قوية (G3) دفعت الشفق الشمالي بعيداً جنوب نطاقه المعتاد فوق المملكة المتحدة في 10-11 أكتوبر 2026، مع تقارير عن مشاهدات من اسكتلندا وحتى ديفون وهامبشاير وكينت في جنوب إنجلترا. جاء العرض بعد انبثاق كتلة إكليلية غادرت الشمس في 8 أكتوبر ووصلت إلى الأرض بعد يومين، وفقاً لمركز التنبؤ بالطقس الفضائي التابع للإدارة الوطنية الأمريكية للمحيطات والغلاف الجوي (SWPC).
التألق البيولوجي هو الضوء الذي ينتج داخل كائن حي من خلال تفاعل كيميائي بين جزيء مُضيء يُسمى اللوسيفيرين، وإنزيم (عادة اللوسيفيراز) والأكسجين. تستخدم الكائنات الحية هذا الضوء الذي تنتجه بنفسها للعثور على الغذاء وجذب الشركاء الجنسيين وتجنب الحيوانات المفترسة والتواصل، وهو أكثر شيوعاً في المحيطات مما هو عليه على اليابسة.
كشفت دراسة من الوكالة الدولية لأبحاث السرطان (IARC) ونُشرت في مجلة The Lancet Oncology عن وجود ما يقدّر بـ 2.3 مليون حالة سرطان جديدة في عام 2024 - حوالي 12% من جميع حالات السرطان المكتشفة عالمياً - ناجمة عن العدوى. كانت خمسة مسببات أمراض مسؤولة عن معظم هذا العبء: H. pylori و HPV والتهاب الكبد B وفيروس Epstein-Barr والتهاب الكبد C. يمكن الوقاية من معظم هذه السرطانات من خلال التطعيم أو الفحص أو علاج العدوى الأساسية.
منحت الأكاديمية الملكية السويدية للعلوم جائزة نوبل في الفيزياء 2026 إلى فرانسيس هالزن في 6 أكتوبر تقديراً لدوره الحاسم في بناء مرصد آيس كيوب للنيوترينو واكتشافه النيوترينوات عالية الطاقة ذات الأصل الفلكي الفيزيائي. هالزن، الفيزيائي في جامعة ويسكونسن-ماديسون، تصور فكرة استخدام جليد القارة القطبية الجنوبية لاكتشاف هذه الجسيمات الكونية.
