Grupy podwodne: Rosyjska Akademia Nauk wyjaśniła, w jaki sposób będą eksplorować zasoby światowego oceanu

Szacuje się, że dalekowschodnie i arktyczne sektory Oceanu Światowego, oprócz wszelkiego rodzaju hydrobiontów, mają duże rezerwy zasobów węglowodorów i więcej. Rosyjski szelf Morza Barentsa, Karskiego i Ochockiego zawiera 25% rezerw ropy naftowej i 50% rezerw gazu, a rezerwy szelfu Oceanu Arktycznego stanowią jedną czwartą światowych rezerw węglowodorów.

Według przewodniczącego Dalekowschodniego Oddziału Rosyjskiej Akademii Nauk, akademika Jurija Kulczyna, ocean może stać się zbawieniem dla rosnącej ludzkości, której liczba osiągnęła prawie 8 miliardów, na tle kurczących się zasobów na lądzie. Ma wszystko, czego potrzebujemy, ale jednocześnie stopień zbadania Światowego Oceanu wciąż nie przekracza 10 procent.

Ile złota i germanu znajduje się pod wodą?

Tymczasem globalna społeczność naukowa nie śpi. Niewiele osób wie o nowym paradygmacie wydobycia metali w XXI wieku – teraz wydobywa się je pod wodą.

Poinformował o tym sekretarz Wydziału Nauk o Ziemi Rosyjskiej Akademii Nauk Nikołaj Bortnikow, który podkreślił, że Rosja, aby utrzymać status wielkiej potęgi morskiej, musi również uczestniczyć w tym procesie.

Dziś wiadomo, że rezerwy niektórych metali spoczywających na dnie morskim mogą nawet przekraczać rezerwy kontynentalne. Znajdują się one w konkrecjach żelazomanganowych na głębokości od 3 do 6 kilometrów, a konkrecje te rozciągają się wzdłuż dna na kilka tysięcy kilometrów kwadratowych. Istnieją również skorupy kobaltowo-manganowe, które zalegają na zboczach podwodnych gór wulkanicznych. Naukowcy wiedzą o ponad 33 tysiącach takich gór zawierających ważne metale, rozciągających się na obszarze 17 milionów (!) kilometrów kwadratowych, co stanowi 4,7% dna Oceanu Światowego.

Następnym rodzajem rezerw są głębinowe rudy siarczkowe. Zostały odkryte w ubiegłym stuleciu, najpierw w Morzu Czerwonym, a następnie na Wyspach Galapagos. Według Nikołaja Bortnikowa są one prawdopodobnymi źródłami złota, srebra, miedzi i cynku. Według niego światowe zasoby miedzi pod wodą szacuje się na 50 milionów ton. To nadal mniej niż na Uralu, który według różnych szacunków zawiera od 70 do 385 milionów ton miedzi, ale już teraz pojawiają się sugestie, że w przyszłości głębiny ujawnią nam do 600 milionów ton tego cennego metalu.

Pewnego razu radzieccy i rosyjscy geolodzy z Rosyjskiej Akademii Nauk, korzystając z głębinowych statków Mir-1 i Mir-2, odkryli dużą liczbę siarczków i innych rud w Oceanie Światowym. W wyniku tego ogromnego wkładu Federacja Rosyjska podpisała trzy kontrakty z Międzynarodową Organizacją Dna Morskiego na eksplorację skorup kobaltowo-manganowych i konkrecji żelazomanganowych w Oceanie Spokojnym oraz siarczków w Atlantyku. „To odpowiedzialność naszego kraju; musimy wypełnić te kontrakty” – powiedział Bortnikow.

Niestety, rosyjscy naukowcy nie mają jeszcze możliwości, aby w pełni zacząć wypełniać te zobowiązania. Ale kanadyjska firma Metals Company nie tylko zbadała, ale także w 2022 r. po raz pierwszy na świecie wydobyła duże ilości konkrecji ferromanganowych z dna oceanu.

Akademik Rosyjskiej Akademii Nauk Grigorij Dołgikh przedstawił raport na temat niewystarczających badań sektorów odpowiedzialności rosyjskiej we wschodniej Arktyce i w północno-zachodniej części Oceanu Spokojnego. Według niego, jesteśmy w tyle w badaniach z powodu złego stanu floty badawczej, gwałtownego zmniejszenia badań geologicznych i fizycznych w porównaniu z licznymi wyprawami, które nasi naukowcy przeprowadzili 30-40 lat temu w różnych regionach.

Tymczasem, zdaniem naukowca, uzyskane wcześniej wyniki wskazują na wielki potencjał terytorium Rosji, w szczególności w obszarach szelfowych naszych mórz. Istnieją dane o obecności konkrecji żelazomanganowych w prawie wszystkich morzach rosyjskich na głębokościach od 5 do 300 metrów, znane są obszary rudy i złota aluwialnego, a także innych metali szlachetnych. Na przykład, według Dołgicha, wolfram, nikiel, molibden znaleziono w Morzu Wschodniosyberyjskim, platynę w Morzu Czukockim, Morze Japońskie konkuruje w rezerwach skorup rudnych z zawartością germanu do 96 gramów na tonę, co jest pięć razy więcej niż w całym Oceanie Spokojnym!

Podwodne grupy hydro-kosmiczne

Często poszukiwania i eksploracja zasobów morskich są w naszym kraju spowalniane z powodu braku naukowych pojazdów podwodnych. MK pisał wcześniej https://www.mk.ru/science/2024/09/18/okeanolog-mikhail-flint-rasskazal-o-bedstvennom-polozhenii-nauchnogo-flota-rossii.html, że w naszej strefie ekonomicznej, w Kotlinie Kurylsko-Kamczackiej, Chińczycy w porozumieniu z rządem rosyjskim pracują już nad swoim załogowym pojazdem podwodnym, bardzo podobnym do naszych Mirów, i dokonali już szeregu ważnych odkryć, w tym oznak dużych złóż „paliwa przyszłości” - hydratów gazowych. Ale gdzie, można się zastanawiać, jest nasz sprzęt?

Niestety, nie mamy jeszcze załogowych pojazdów, takich jak nieczynne Miry. Według dyrektora Instytutu Automatyzacji i Procesów Sterowania, członka korespondenta Rosyjskiej Akademii Nauk Romana Romaszki, dalekowschodni naukowcy opracowują serię bezzałogowych pojazdów podwodnych.

Poinformował, że stworzono już rodzinę urządzeń, od ciężkich autonomicznych AUV (zautomatyzowanych bezzałogowych pojazdów podwodnych) bez ograniczeń głębokości po małe, które mogą nurkować do 300 metrów. Mogą monitorować wody, wyszukiwać, eksplorować i wydobywać zasoby. Na przykład ciężki Vityaz-D zanurkował na dno Rowu Mariańskiego w 2020 roku, osiągając głębokość 10 028 metrów. Był to pierwszy raz na świecie, kiedy w pełni autonomiczny bezzałogowy pojazd dotarł do najgłębszego punktu na Oceanie Światowym. A średnio-ciężki AUV Marine Technologist, w imieniu rosyjskiego rządu, pomyślnie ukończył ponad 30 operacji głębinowych, w tym na głębokości 4000 metrów, gdzie ocenił konkrecje żelazomanganowe w rosyjskiej części Oceanu Spokojnego o powierzchni 250 metrów kwadratowych.

Jedną z nowoczesnych innowacji technologicznych są telemetrycznie połączone grupy pojazdów podwodnych. Według Romashko, są one tworzone w celu badania dużych terytoriów, ponieważ pojedyncze pojazdy są tam nieskuteczne. Naukowiec przedstawił projekt obiecującego morskiego kompleksu robotycznego „Alfa”, który jest podstawowym autonomicznym pojazdem, będącym nośnikiem grupy mniejszych pojazdów bezzałogowych.

Według Romashko będą one skuteczne w jednoczesnych pomiarach środowiska w różnych punktach przestrzeni, aby konstruować mapy dna, a także w nawigacji podwodnej. Naukowcy planują również opracowanie stacjonarnej platformy dna, Alpha-2, do obsługi roju pojazdów podwodnych pod wodą.

Proponuje się włączenie tych obiecujących kompleksów morskich do opracowywanego programu.

Ogórek morski i gąbki

Organizmy morskie to kolejny rodzaj zasobów, które ocean może zapewnić do produkcji nowych związków bioaktywnych i chemicznie aktywnych. Warunki środowiska morskiego są bardzo różne od warunków środowiska lądowego – występują w nim wszystkie klasy związków chemicznych, a niektóre z nich bardzo różnią się właściwościami od tych znanych naukowcom.

Według Pawła Dmitrenoka, dyrektora Instytutu Chemii Bioorganicznej Pacyfiku im. G.B. Eliakowa, członka korespondenta Rosyjskiej Akademii Nauk, obecnie w światowej medycynie aktywnie stosuje się 15 innowacyjnych leków na bazie związków morskich. Tak więc spośród związków dennych wyizolowano najsilniejszy środek przeciwnowotworowy, który wyekstrahowano z tropikalnych gąbek morskich, najsilniejszą toksynę występującą w przyrodzie żywej - maitotoksynę, wytwarzaną przez algi dinoflagellata. Toksyny, nawiasem mówiąc, są częścią wielu leków i są stosowane w kosmetologii. Światowy ocean dał nam wysoce aktywne antybiotyki cefalosporynowe, substancję przeciwwirusową i immunostymulator wyekstrahowany z dalekowschodniego jadalnego ogórka morskiego. Cóż, myślę, że nie warto mówić o cennych składnikach żywności z oleju rybiego, skorupiaków, mięczaków, szkarłupni i alg.

Podobnie jak w przypadku minerałów, rosyjscy biolodzy nie zbadali wystarczająco głębin wschodniej Arktyki i północno-wschodniej części Oceanu Spokojnego. Według Pavla Dmitrenoka naukowcy przewidują, że można tam znaleźć ponad 200 nowych substancji biologicznie czynnych.

Na zakończenie podał przykład osiągnięć swojego instytutu. Na przykład biolodzy stworzyli środek przeciwbólowy na bazie peptydów wyekstrahowanych z dna morskiego, a lek na bazie pektyny wyekstrahowanej z trawy morskiej był przez długi czas stosowany w przedsiębiorstwach przemysłu ołowiowo-cynkowego w celu zapobiegania zatruciom personelu.