Sukcesem zakończyła się akwizycja danych szczegółowych prowadzona z pokładów AUV, której celem była wielokierunkowa analiza obszarów perspektywicznych na północnym Atlantyku. Badania zostały przeprowadzone we współpracy z norweską firmą Argeo Survey AS.
W ramach umowy, firma Argeo Survey AS wykonała akwizycję wysokorozdzielczych danych geofizycznych i środowiskowych blisko dna morskiego na potrzeby prac poszukiwawczych masywnych siarczków na polskim obszarze, zgodnie z postanowieniami i zakresem Umowy w sprawie eksploracji siarczków polimetalicznych między Ministrem Środowiska RP a Międzynarodową Organizacją Dna Morskiego (MODM). Projekt został powierzony PIG-PIB przez Ministerstwo Klimatu i Środowiska (MKiŚ) w ramach realizacji Polityki Surowcowej Państwa (PSP2050).
Prace wykonywano dla trzech pierwszych obszarów (AOI 1-3) zlokalizowanych w klastrze A, które uznane zostały jako perspektywiczne dla wystąpień siarczków masywnych oraz aktywności hydrotermalnej w oparciu o wyniki analizy kompleksowych danych pozyskanych podczas pierwszego rejsu badawczego w 2022 r. Do realizacji zadania wykorzystano statek r/v Argeo Searcher, z pokładu którego przez blisko osiem tygodni prowadzone były prace pomiarowo-badawcze. Do akwizycji danych wykorzystano zaawansowane systemy autonomicznych platform pływających AUV (autonomous underwater vehicle).
Moment zatapiania AUV SeaRaptor 6000 podczas realizacji prac na Atlantyku (źródło: Argeo Survey)
Wykorzystanie AUV w poszukiwaniu siarczków masywnych jest najbardziej efektywnym sposobem prowadzenia eksploracji perspektywicznej we wcześniej zdefiniowanych obszarach. W ramach zrealizowanych prac wykorzystano dwa AUV SeaRaptor 6000 firmy Teledyne Gavia (USA), wyposażone w najnowocześniejszą aparaturę i sensory: mini-SAS firmy Kraken, multibeam 200/400 T-50 firmy Reson, SBP – Benthos Chirp III, kamerę i laser firmy Cathx, samokalibrujący się magnetometr firmy OFG, CTD oraz czujniki środowiskowe do wykrywania aktywności hydrotermalnej, jak również urządzenie EM Argeo listen (SP), czyli pasywny pomiar elektromagnetyczny, które razem dostarczyły kluczowych informacji na temat lokalizacji wystąpień nagromadzeń siarczków masywnych.
Tego typu konfiguracja sprzętu oraz rozdzielczość pomiarów pozwala pozyskać niezbędne dane do oceny oddziaływania na środowisko oraz scharakteryzować rozpoznane zasoby mineralne.
Akwizycja danych prowadzona była z pokładu AUV znajdującego się 20 – 50 m nad dnem morskim i objęła obszar 230 km2 o głębokościach 1400 – 3500 m. Pomimo bardzo urozmaiconej powierzchni dna o dużych przewyższeniach oraz nachyleniach stoków (>20%) wykonanych zostało ok. 1550 km linii profilowych, osiągając zakładane cele pomiarowe. Rozdzielczość uzyskanych danych batymetrycznych (MBES) wyniosła od 25 cm do 1 m.
Z kolei zdjęcia dna wykonane syntetyczną aperturą sonarową (SAS) w drugiej fazie rejsu charakteryzują się ultra wysoką rozdzielczością 5 cm i objęły osiem obszarów wykazujących potencjał złożowy o łącznej powierzchni ok. 5 km2. Wyniki tych badań posłużą dokładnej analizie powierzchni dna oraz planowaniu misji ROV (remotely operated vehicle).
Dzięki wykorzystaniu szybkiego łącza satelitarnego Starlink (SpaceX, USA) oraz unikalnej platformie dostępu i zarządzania danymi cyfrowymi Argeo SCOPE osiągnięto pełen przepływ informacji pomiędzy statkiem i załogą, zespołem Argeo w Norwegii oraz zespołem badawczym PIG-PIB. Rozwiązanie to pozwalało na zdalne zarządzanie projektem i obejmowało transfer danych, wspólne dyskusje oraz podejmowanie decyzji, jak również wizualizację wstępnych wyników na żywo.
Jeden z dwóch AUV SeaRaptor 6000 wykorzystywanych podczas prac pomiarowych – w trakcie serwisu oraz procesu ładowania baterii
W dniu 5 czerwca 2023 r. pracownicy PIG-PIB uczestniczyli w demobilizacji statku r/v Argeo Searcher. Celem wizyty na pokładzie tej wysoko wyspecjalizowanej jednostki była weryfikacja kompletności i jakości pozyskanych danych surowych w ramach realizacji drugiego rejsu na Atlantyk (Leg 2), co było warunkiem odbioru tego etapu umowy z Argeo Survey AS.
Pracownicy Instytutu dokonali weryfikacji kompletności danych, w szczególności jakości danych batymetrycznych, które są kluczowe dla końcowych efektów prac, a także danych z SAS. Dane zostały przedstawione w sposób interaktywny przy użyciu stacji roboczej wykorzystywanej na pokładzie jednostki badawczej do przetwarzania (onboard processing) oraz przy użyciu oprogramowania NaviSuite firmy EIVA a/s. Aspekt stosowanego oprogramowania, zapisanych formatów oraz kompatybilności danych był przedmiotem dodatkowych dyskusji.
Szczególną uwagę zwrócono na dane z obszarów wytypowanych podczas pierwszej fazy rejsu i poddanych obrazowaniu MBES oraz SAS z bardzo dużą rozdzielczością. Uzyskane wyniki potwierdziły odkrycie nieaktywnego pola hydrotermalnego wraz z charakterystycznymi formami hydrotermalnymi na dnie oraz szeregiem innych, niezidentyfikowanych struktur wymagających dalszego rozpoznania.
Hangar AUV wraz z prowadnicą, systemem LARS oraz pochylnią
Przedstawiciele PIG-PIB zapoznali się z wyposażeniem hangaru AUV oraz systemem zatapiania i podejmowania AUV (launch and recovery; LARS), jak również ciągle unowocześnianym i udoskonalanym systemem ładowania oraz wymiany baterii. Omówiono planowaną instalację i wykorzystanie w przyszłości ROV w celu realizacji pomiarów oraz poboru próbek.
Zakres i jakość pozyskanych danych geofizycznych i środowiskowych są dużym krokiem naprzód w wypełnieniu międzynarodowych zobowiązań Polski, a ich wyniki przyczynią się do lepszego zrozumienia uwarunkowań obszarów głębokomorskich. Dzięki rejsom badawczym zrealizowanym w latach 2022 - 2023 r., w oparciu o pozyskane unikatowe dane pomiarowe, Polska dokonała znaczących osiągnięć w tej dziedzinie.
Poczynione w trakcie rejsów odkrycia pozwalają na utrzymanie postępu prac szczegółowych, m.in. pobraniu materiału badawczego na potrzeby analiz środowiskowych i mineralogicznych oraz dalszego szczegółowego rozpoznania pozostałych obszarów perspektywicznych. Dzięki uzyskanym informacjom dotyczącym nagromadzeń siarczków masywnych, prowadzone prace wypełniają założenia Polityki Surowcowej Państwa 2050 w zakresie poszukiwania dostępu do krytycznych dla gospodarki krajowej surowców.
Na obecnym etapie finalizowany jest plan realizacji kolejnych badań na Atlantyku w latach 2023-2027, które prowadzone będą we współpracy z zagranicznymi ośrodkami badawczymi oraz polskimi badaczami morza. Zabiegi te pozwolą na utrzymanie wysokiego poziomu oraz optymalizację kosztów realizowanego rozpoznania obszarów głębokomorskich i poszukiwań siarczków masywnych.
Przedstawiciele PIG-PIB (od lewej) Łukasz Smajdor, Agata Kozłowska-Roman i Michał Tomczak. W tle jednostka r/v Argeo Searcher która stanowiła platformę do obsługi AUV prowadzących akwizycję danych dla PIG-PIB
Przygotowanie notatki: Michał Tomczak, Agata Kozłowska-Roman, Łukasz Smajdor
Badania są realizowane w ramach zadania „Usługa naukowo-badawcza mająca na celu poszukiwanie i rozpoznanie obszarów wystąpień złóż polimetalicznych siarczków masywnych na Grzbiecie Śródatlantyckim” i zostały sfinansowane ze środków Narodowego Funduszu Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej (Nr umowy 2190/2021/Wn-07/FG-SM-DM/D).
