一项实验研究显示,海底勘探采矿设备扰动的沉积物云会在密集的沉积物流中流动,而这些沉积物基本上只局限在距离海底几米的地方。来自麻省理工学院(MIT)和加州大学圣地亚哥分校斯克里普斯海洋研究所的研究人员近期报告了在墨西哥西海岸太平洋进行的实地考察结果。该科学小组模拟了深海采矿作业,以了解采矿对周围生态系统的影响。他们通过深海系泊和采集装备来实现这一目的,这些仪器可以监测沉积物羽流演变。
斯克里普斯物理海洋学家、研究报告合著者Matthew Alford说,被收集车扰动的沉积物碎片中只有不到10%能上升到两米(6.5英尺)以上,表明人们不必对远处扩散羽流过于担心。但Alford认为,海洋中复杂的流体机械过程支配着沉积羽流的演变。为了准确预测深海采矿的影响,必须很好地理解并在模型中体现这些过程。
这项研究近日以封面论文发表在《科学进展》(Science Advances)上,报告了2021年对太平洋克拉里昂-克利珀顿区(CCZ)进行的巡航研究结果。在那里,科学家们通过与比利时海洋工程公司Global Sea Mineral Resources NV(GSR)合作,测试了Patania II的全尺寸原型收集器车,并在收集车上安装了传感器观测车辆附近的沉积物羽流。收集器在5000米(16400英尺)深的海底,在三个不同地点多次重复收集仪器尾部沉积物扰动信息,以确保信息的准确性。
Alford和合著者表示,沉积物羽流在到达一定高度时形成浊流或充满沉积物的海底河流而被削弱,在平坦的海底部,它们在横向上影响微乎其微,但在轻微海底坡度地区,它们可以在横向上翻滚数公里。合著者、麻省理工学院教授Thomas Peacock表示,该研究首次揭示了不同地形深海采矿对沉积物扰动的影响。譬如,浊流可能是深海采矿作业复杂过程的重要现象,对其建模时必须考虑这一影响。同时,这项研究对制定深海锰结核采矿管理措施和方针具有指导意义。(於维樱 编辑)