W dniach 22 – 24 października 2019 r. w Galway w Irlandii odbyły się warsztaty pt. „Scientific Considerations for Environmental Management of Inactive Polymetallic Sulfide (PMS) Ecosystems". W wydarzeniu uczestniczył przedstawiciel Państwowego Instytutu Geologicznego – PIB dr Michał Tomczak z Oddziału Pomorskiego w Szczecinie.
W ostatnich dniach października Galway - urokliwe miasteczko na zachodnim wybrzeżu Irlandii - stało się portem dla ekspertów związanych z głębokomorskimi ekosystemami hydrotermalnymi. Miejsce spotkania było symboliczne, bo w 1477 roku przebywał tu Krzysztof Kolumb. Według jego zapisków, znalazł on w Galway dowody na istnienie lądu po drugiej stronie Atlantyku, co skłoniło go do intensyfikacji prac nad swoją wyprawą.
Obszary hydrotermalne powstają przede wszystkim w obrębie osiowej części grzbietów śródoceanicznych (ryftów) stanowiących centra spreadingu. W miejscach spękań skorupy ziemskiej na powierzchnię dna wylewa się przegrzany płyn, wysycony składnikami mineralnymi spod skorupy ziemskiej. Przy kontakcie z zimną, naddenną wodą morską dochodzi do wytrącania się cząstek mineralnych, zawierających siarczki. W wyniku akumulacji tych minerałów miejsca wylewu płynu hydrotermalnego zostają z czasem obudowywane materiałem skalnym, przyjmując kształt kominów (tzw. czarne kominy, ang. black smokers) i form kopulastych. Proces ten prowadzi do powstania złóż masywnych osadów siarczkowych o koncentracji metali (m.in. miedzi, złota, srebra, cynku) przekraczającej 60%. W miarę postępującego rozrostu dna morskiego, aktywne obszary hydrotermalne zostają stopniowo pozbawione dopływu energii z wnętrza ziemi i stają się nieaktywne (wymarłe bądź uśpione).
Do tej pory większość naukowców i ekologów koncentrowała swoją uwagę na aktywnych strefach występowania masywnych siarczków, głównie ze względu na unikatowe formy życia oparte na chemosyntezie mikroorganizmów. Udokumentowana liczba pól hydrotermalnych jest bliska 400 (przy długości grzbietów oceanicznych wynoszącej ok. 60 000 km). Dzięki rozwojowi technik identyfikacji i rozpoznawania aktywnych obszarów hydrotermalnych, rodzaj i ilość informacji o nich systematycznie wzrasta. Ponad połowa rozpoznanych do tej pory hydrotermalnie aktywnych obszarów występowania polimetalicznych siarczków masywnych posiada stosunkowo niskie masy złoża (0,5 – 2 Mt), co sprawia, że nie nadają się one do potencjalnej eksploatacji.
W odróżnieniu od stref hydrotermalnie aktywnych, wciąż niewiele wiadomo na temat stref występowania polimetalicznych siarczków masywnych, gdzie aktywność hydrotermalna zanikła, mimo że obejmują one najbardziej prawdopodobne miejsca wydobycia złóż kopalin siarczkowych. Rozpoznanie miejsc nieaktywnych hydrotermalnie jest trudniejsze i bazuje na obrazowaniu dna morskiego przy pomocy wysokorozdzielczych echosond wielowiązkowych i kamer, a także określaniu ujemnych anomalii własnego potencjału elektrycznego złóż. Pomimo tych ograniczeń, łączna masa złóż siarczków polimetalicznych w obszarach hydrotermalnie nieaktywnych oszacowana o znane wystąpienia jest 20-krotnie wyższa od tych aktywnych i wynosi 600 Mt.
Obszar poszukiwań nieaktywnych obszarów hydrotermalnych na obszarze Atlantyku jest zazwyczaj zawężony do 12 km od osi grzbietu oceanicznego, co ma związek z tempem spreadingu wynoszącym w ryfcie Grzbietu Śródatlantyckiego ok. 24 mm/rok, gwarantując jednocześnie stosunkowo cienką pokrywę osadów, deponowanych przez okres do 1 mln lat.
Krokiem do zrozumienia naukowego znaczenia nieaktywnych hydrotermalnie obszarów ekosystemów siarczkowych oraz wypracowania kompleksowego sposobu zarządzania ich środowiskiem były właśnie warsztaty w Galway. Organizatorami tego wydarzenia, a zarazem sponsorami byli: Duke University (USA), Global Ocean Biodiversity Initiative (GOBI, Niemcy), Pew Charitable Trusts (USA), a także Ryan Institute (Irlandia) oraz National University of Ireland.
Zdjęcie grupowe uczestników warsztatów w Galway, Irlandia. W prawym górnym rogu przedstawiciel PIG-PIB dr Michał Tomczak
Warsztaty zgromadziły 28 ekspertów z 18 krajów i 5 kontynentów - mikrobiologów, ekologów, geologów, ekspertów prawa środowiskowego i specjalistów ds. zarządzania środowiskiem, reprezentujących instytucje zajmujące się badaniami grzbietów śródoceanicznych, Międzynarodową Organizację Dna Morza (International Seabed Authority - ISA), kontraktorów posiadających koncesje badawcze, Komisję Europejską oraz organizacje pozarządowe i przemysł. Koszty udziału w spotkaniu przedstawiciela PIB-PIB zostały pokryte przez Duke University w Durham (USA).
Zadania postawione przed uczestnikami warsztatów były omawiane w grupach, a wnioski poddano dyskusji plenarnej. W trakcie warsztatów podjęto próbę zdiagnozowania luk w wiedzy na temat nieaktywnych obszarów wytrąceń siarczkowych oraz sposobów na jej uzupełnienie i zgłębienie, przy zastosowaniu innowacyjnych metod badań. Kolejnym aspektem było ujednolicenie terminologii wykorzystywanej przez ekspertów różnych dziedzin zaangażowanych w badania grzbietów oceanicznych. Omówiono też potencjalne zagrożenia wraz z działaniami zapobiegającymi negatywnym skutkom wydobycia kopalin, a także ewentualne korzyści dla środowiska, wynikające z eksploatacji nieaktywnych stref występowania polimetalicznych siarczków masywnych. Podjęto również tematykę harmonizacji przyszłych działań oraz omówiono inicjatywę przygotowania międzynarodowego wniosku badawczego, mającego na celu koncentrację badań środowiska nieaktywnych stref występowania siarczków masywnych, który mógłby być finansowany ze środków Unii Europejskiej.
W kolejnych tygodniach uczestnicy warsztatów zajmą się konkretyzacją wniosków i rekomendacji wynikających z przeprowadzonych dyskusji i przygotowaniem na ich podstawie recenzowanej publikacji naukowej, skierowanej również do zainteresowanych stron, zajmujących się rozpoznaniem kopalin z dna morskiego.
Wypracowane propozycje dotyczące zasad zarządzania środowiskiem hydrotermalnie nieaktywnych ekosystemów siarczkowych na obszarach wód międzynarodowych zostaną przekazane członkom Sekretariatu ISA oraz Komisji Prawno - Technicznej i Radzie ISA. Rezultaty spotkania w Galway zostaną ponadto zaprezentowane podczas warsztatów, organizowanych przez ISA oraz Unię Europejską, dotyczących opracowania Regionalnego Planu Zarządzania Środowiskiem Obszaru Północnego Grzbietu Śródatlantyckiego (REMP: Regional Environmental Management Plan for the Area of the Northern Mid - Atlantic Ridge), które odbędą się w dniach 25 - 29 listopada 2019 roku na Uniwersytecie w Evorze (Portugalia). Również podczas tego spotkania nasz kraj będzie reprezentowany przez eksperta Państwowego Instytut Geologicznego- PIB.
Zaangażowanie i obecność przedstawicieli krajów stanowiących kluczowe gospodarki świata na etapie formowania zapisów dotyczących regulacji i monitorowania potencjalnej eksploatacji minerałów na obszarach wód międzynarodowych, do jakich doszło podczas warsztatów w Galway, wskazuje jednoznacznie na rosnące znaczenie zasobów mineralnych ukrytych na dnie morza, będącymi strategicznymi surowcami dla nowoczesnych i wciąż rozwijanych technologii. Obecność przedstawicieli Polski podczas tego typu wydarzeń pozwala mieć nadzieję na nasz realny wpływ na kształt przyszłych zapisów prawnych, jak również przyczynia się do budowy zaufania wśród międzynarodowej społeczności zaangażowanej w badania grzbietów śródoceanicznych.
Tekst: Michał Tomczak
Współpraca: Agata Kozłowska-Roman, Teresa Radziejewska
Zdjęcia: Cindy Van Dover, Duke University (USA)
