Μια γλωττίδα αλουμινίου από ένα ποτό μπορεί να βρεθεί εγκλωβισμένη σε μια νέα μορφή βράχου στην ακτογραμμή της Κάμπρια στη Σκωτία. Αυτή η ανακάλυψη έδωσε στους επιστήμονες συγκλονιστική εικόνα για τον αντίκτυπο της ανθρώπινης δραστηριότητας στις φυσικές διαδικασίες και υλικά της Γης.
Ερευνητές από το Πανεπιστήμιο της Γλασκώβης ανακάλυψαν ότι η σκωρία, ένα βιομηχανικό απόβλητο προϊόν που παράγεται από τη βιομηχανία χάλυβα, μετατρέπεται σε συμπαγή πέτρα σε μόλις 35 χρόνια.
Το εύρημα προκαλεί αιώνες κατανόησης των γεωλογικών διεργασιών του πλανήτη, όπου η έρευνα έχει δείξει ότι οι βράχοι σχηματίζονται φυσικά για εκατομμύρια χρόνια.
Οι ερευνητές τεκμηρίωσαν για πρώτη φορά έναν νέο «ταχύ κύκλο ανθρωποκλαστικών πετρωμάτων», ο οποίος μιμείται τους φυσικούς κύκλους πετρωμάτων, αλλά περιλαμβάνει ανθρώπινο υλικό σε επιταχυνόμενα χρονικά διαστήματα. Πιστεύουν ότι ο κύκλος πιθανότατα θα είναι σε εξέλιξη σε παρόμοιες βιομηχανικές εγκαταστάσεις σε όλο τον κόσμο.
Η ομάδα προειδοποιεί ότι η ταχεία και απρογραμμάτιστη ανάπτυξη πετρωμάτων γύρω από τοποθεσίες βιομηχανικών αποβλήτων θα μπορούσε να επηρεάσει αρνητικά τα οικοσυστήματα, τη βιοποικιλότητα, τη διαχείριση των ακτών και τον χωροταξικό σχεδιασμό.
Σε άρθρο που δημοσιεύτηκε στο περιοδικό Γεωλογία, Οι ερευνητές εξηγούν πώς η λεπτομερής ανάλυση ενός αποθέματος σκωρίας δύο χιλιομέτρων στο Derwent Howe στη Δυτική Κούμπρια οδήγησε στην ανακάλυψη ενός νέου κύκλου του συστήματος της Γης.
Ο Derwent Howe ήταν το σπίτι των χυτηρίων σιδήρου και χάλυβα κατά τη διάρκεια του 19ουth και 20thαιώνες, και η ακτή της συσσώρευσε 27 εκατομμύρια κυβικά μέτρα σκωρίας κλιβάνου κατά τη διάρκεια της βιομηχανικής της ιστορίας.
Οι αποθέσεις σκωρίας έχουν σχηματίσει γκρεμούς αποβλήτων που διαβρώνονται από τα παράκτια κύματα και τις παλίρροιες. Η ομάδα παρατήρησε ενδιαφέροντες ακανόνιστους σχηματισμούς στους βράχους και άρχισε να κάνει λεπτομερείς παρατηρήσεις σε 13 τοποθεσίες στην ακτή.
Οι εργαστηριακές δοκιμές που χρησιμοποιούν ηλεκτρονικό μικροσκόπιο, περίθλαση ακτίνων Χ και φασματοσκοπία Raman τους βοήθησαν να προσδιορίσουν ότι τα υλικά σκωρίας του Derwent Howe περιέχουν εναποθέσεις ασβεστίου, σιδήρου και μαγνησίου και μαγγανίου. Αυτά τα στοιχεία είναι εξαιρετικά χημικά αντιδραστικά, γεγονός που είναι το κλειδί για την πρόκληση της επιταχυνόμενης διαδικασίας σχηματισμού πετρωμάτων.
Όταν η σκωρία διαβρώνεται από τη θάλασσα, εκθέτει το υλικό στο θαλασσινό νερό και στον αέρα, το οποίο αλληλεπιδρά με τα αντιδραστικά στοιχεία της σκωρίας για να δημιουργήσει φυσικά τσιμέντα, όπως ασβεστίτης, γαιθίτης και βρουκίτης. Αυτά τα τσιμέντα είναι τα ίδια υλικά που ενώνουν μεταξύ τους φυσικά ιζηματογενή πετρώματα, αλλά οι χημικές αντιδράσεις προκαλούν τη διαδικασία να συμβεί πολύ πιο γρήγορα από ό,τι υποθέσαμε για παρόμοιο υλικό σε έναν κύκλο φυσικών πετρωμάτων.
Η Δρ Amanda Owen της Σχολής Γεωγραφικών και Γεωεπιστημών του Πανεπιστημίου της Γλασκόβης είναι η αντίστοιχη συγγραφέας της εργασίας. Ο Δρ Όουεν είπε: «Για μερικές εκατοντάδες χρόνια, κατανοήσαμε τον κύκλο του βράχου ως μια φυσική διαδικασία που διαρκεί χιλιάδες έως εκατομμύρια χρόνια.
"Αυτό που είναι αξιοσημείωτο εδώ είναι ότι βρήκαμε αυτά τα ανθρωπογενή υλικά να ενσωματώνονται σε φυσικά συστήματα και να λιθοποιούνται - ουσιαστικά μετατρέπονται σε βράχο - κατά τη διάρκεια δεκαετιών. Προκαλεί την κατανόησή μας για το πώς σχηματίζεται ένας βράχος και υποδηλώνει ότι τα απόβλητα που έχουμε παραγάγει στη δημιουργία του σύγχρονου κόσμου θα έχει αμετάκλητο αντίκτυπο στο μέλλον μας."
Η εργαστηριακή ανάλυση της ομάδας ενισχύθηκε από την εκπληκτική αποκάλυψη σύγχρονων υλικών παγιδευμένων σε ορισμένα από τα δείγματά τους, κάτι που τους βοήθησε να συμπεράνουν πόσο καιρό χρειάστηκε η λιθοποίηση της σκωρίας.
«Καταφέραμε να χρονολογήσουμε αυτή τη διαδικασία με αξιοσημείωτη ακρίβεια», δήλωσε ο Δρ John MacDonald, συν-συγγραφέας της μελέτης. «Βρήκαμε και ένα νόμισμα King George V από το 1934 και μια γλωττίδα από αλουμίνιο με σχέδιο που συνειδητοποιήσαμε ότι δεν θα μπορούσε να είχε κατασκευαστεί πριν από το 1989 ενσωματωμένο στο υλικό.
"Αυτό μας δίνει ένα μέγιστο χρονικό πλαίσιο 35 ετών για αυτόν τον σχηματισμό βράχου, πολύ μέσα σε μια ανθρώπινη ζωή. Αυτό είναι ένα παράδειγμα στον μικρόκοσμο του πώς όλη η δραστηριότητα που αναλαμβάνουμε στην επιφάνεια της Γης θα καταλήξει τελικά στο γεωλογικό αρχείο ως βράχος. Ωστόσο, αυτή η διαδικασία συμβαίνει με αξιοσημείωτη, άνευ προηγουμένου ταχύτητα."
Ο Δρ Ντέιβιντ Μπράουν, ο τρίτος συν-συγγραφέας της εφημερίδας, είπε: «Η σκωρία περιέχει όλα τα στοιχεία που χρειάζεται για να μετατραπεί σε βράχο όταν εκτίθεται στο θαλασσινό νερό και στον αέρα, οπότε νομίζω ότι είναι πολύ πιθανό το ίδιο φαινόμενο να συμβαίνει σε οποιοδήποτε παρόμοιο κοίτασμα σκωρίας κατά μήκος μιας σχετικά εκτεθειμένης ακτογραμμής με κάποια κυματική δράση οπουδήποτε στον κόσμο.
«Τα απόβλητα σκωρίας χάλυβα είναι ένα παγκόσμιο φαινόμενο και όπως έχουμε τεκμηριώσει, όταν τα απόβλητα αλκαλικών ορυχείων εκτίθενται σε νερό και αέρα, υπάρχει πιθανότητα τσιμεντοποίησης χαλαρού υλικού».
Τα ευρήματα αντιπροσωπεύουν το πρώτο πλήρως τεκμηριωμένο και χρονολογημένο παράδειγμα του γρήγορου ανθρωποκλαστικού κύκλου των βράχων στην ξηρά. Στο έγγραφο, η ομάδα σημειώνει ότι μια παρόμοια διαδικασία είχε παρατηρηθεί στο παρελθόν στο παράκτιο σύστημα Gorronodatxe κοντά στο Μπιλμπάο της Ισπανίας. Ωστόσο, οι ερευνητές εκεί δεν μπόρεσαν να προσδιορίσουν πόσο καιρό βρισκόταν σε εξέλιξη η διαδικασία επειδή τα απόβλητα είχαν αποτεθεί στη θάλασσα πριν επιστραφούν στην παραλία.
Ο Δρ Owen πρόσθεσε: "Όταν τα απόβλητα εναποτίθενται για πρώτη φορά, είναι χαλαρά και μπορούν να μετακινηθούν όπως απαιτείται. Αυτό που δείχνει τα ευρήματά μας είναι ότι δεν έχουμε τόσο χρόνο όσο νομίζαμε να βρούμε κάπου όπου θα έχει ελάχιστη επίδραση στο περιβάλλον - αντίθετα, μπορεί να έχουμε μόλις δεκαετίες πριν μετατραπεί σε βράχο, που είναι πολύ πιο δύσκολο να το διαχειριστούμε.
"Σε ακτές όπως ο Derwent Howe, η διαδικασία λιθοποίησης έχει μετατρέψει μια αμμώδη παραλία σε μια βραχώδη πλατφόρμα πολύ, πολύ γρήγορα. Αυτή η γρήγορη εμφάνιση του βράχου θα μπορούσε να επηρεάσει θεμελιωδώς τα οικοσυστήματα πάνω και κάτω από το νερό και να αλλάξει τον τρόπο με τον οποίο οι ακτές ανταποκρίνονται στις προκλήσεις της ανόδου της στάθμης της θάλασσας και των πιο ακραίων καιρικών συνθηκών καθώς ο πλανήτης μας θερμαίνεται. προσαρμοστούν στην κλιματική αλλαγή.
«Αναζητούμε επί του παρόντος πρόσθετη χρηματοδότηση για να υποστηρίξουμε περαιτέρω έρευνα σε άλλες τοποθεσίες εναπόθεσης σκωρίας σε όλη την Ευρώπη, κάτι που θα βοηθήσει στην εμβάθυνση της κατανόησής μας για αυτόν τον νέο γρήγορο κύκλο ανθρωποκλαστικών πετρωμάτων».
Η εργασία της ομάδας, «Στοιχεία για έναν γρήγορο κύκλο ανθρωποκλαστικών πετρωμάτων», δημοσιεύεται στο Geology. Η έρευνα υποστηρίχθηκε με χρηματοδότηση από την Geological Society (Λονδίνο)
Αφήστε ένα σχόλιο