ניתן למצוא לשונית אלומיניום ממשקה עטופה בצורת סלע חדשה על קו החוף של קומבריה בסקוטלנד. תגלית זו סיפקה למדענים תובנה מזעזעת לגבי השפעת הפעילות האנושית על התהליכים והחומרים הטבעיים של כדור הארץ.
חוקרים מאוניברסיטת גלזגו מצאו שסיגים, מוצר פסולת תעשייתי המיוצר על ידי תעשיית הפלדה, הופך לסלע מוצק תוך 35 שנים בלבד.
הממצא מאתגר מאות שנים של הבנה של התהליכים הגיאולוגיים של הפלנטה, שם מחקר הראה שסלע נוצר באופן טבעי במשך מיליוני שנים.
החוקרים תיעדו לראשונה 'מחזור סלע אנתרופוקלסטי מהיר' חדש, המחקה מחזורי סלע טבעיים אך מערב חומר אנושי בטווחי זמן מואצים. הם מאמינים שהמחזור יתחיל כנראה באתרי תעשייה דומים ברחבי העולם.
הצוות מזהיר כי הפיתוח המהיר והלא מתוכנן של סלע סביב אתרי פסולת תעשייתית עלול להשפיע לרעה על מערכות אקולוגיות, המגוון הביולוגי, ניהול החופים ותכנון הקרקע.
בעיתון שפורסם בכתב העת גיאולוגיה, החוקרים מסבירים כיצד הניתוח המפורט של מרבץ סיגים באורך שני קילומטרים בדרונט האו במערב קומבריה הוביל לגילוי שלהם של מחזור מערכת כדור הארץ חדש.
דרווונט האו היה ביתם של בתי יציקה לייצור ברזל ופלדה במהלך ה-19th ו 20thמאות שנים, והחוף שלו צבר 27 מיליון מטרים מעוקבים של סיגי כבשנים במהלך ההיסטוריה התעשייתית שלו.
מרבצי הסיגים יצרו צוקים של חומר פסולת שנשחקים על ידי גלי החוף והגאות והשפל. הצוות הבחין בתצורות לא סדירות מסקרנות בצוקים, והחל לבצע תצפיות מפורטות ב-13 אתרים מעבר לחוף הים.
בדיקות מעבדה באמצעות מיקרוסקופיה אלקטרונית, עקיפה בקרני רנטגן וספקטרוסקופיה של ראמאן עזרו להם לקבוע שחומרי הסיגים של דרווונט האו מכילים משקעים של סידן, ברזל ומגנזיום ומנגן. יסודות אלה הם מאוד תגובתיים מבחינה כימית, וזה המפתח לגרימת התהליך המואץ של היווצרות סלע.
כאשר הסיגים נשחקים על ידי הים, הוא חושף את החומר למי ים ולאוויר, אשר מקיימים אינטראקציה עם האלמנטים התגובתיים של הסיגים ליצירת צמנטים טבעיים הכוללים קלציט, גותיט וברוסיט. המלטים הללו הם אותם חומרים הקושרים יחד סלעי משקע טבעיים, אך התגובות הכימיות גורמות לתהליך להתרחש הרבה יותר מהר ממה שהנחנו לגבי חומר דומה במחזור סלע טבעי.
ד"ר אמנדה אוון מבית הספר למדעי גיאוגרפיה וכדור הארץ של אוניברסיטת גלזגו היא המחברת המקבילה של המאמר. ד"ר אוון אמר: "במשך כמה מאות שנים, הבנו את מחזור הסלע כתהליך טבעי שלוקח אלפי עד מיליוני שנים.
"מה שמדהים כאן הוא שמצאנו את החומרים האלה מעשה ידי אדם משולבים במערכות טבעיות והופכים לליתה - בעצם הופכים לסלע - במהלך עשרות שנים במקום זאת. זה מאתגר את ההבנה שלנו כיצד נוצר סלע, ומציע שלחומר הפסולת שיצרנו ביצירת העולם המודרני תהיה השפעה בלתי הפיכה על העתיד שלנו".
ניתוח המעבדה של הצוות קיבל חיזוק על ידי חשיפה מפתיעה של חומרים מודרניים הכלואים בתוך כמה מהדגימות שלהם, מה שעזר להם להסיק כמה זמן נמשך הליתיפיקציה של הסיגים.
"הצלחנו לתארך את התהליך הזה בדיוק יוצא דופן", אמר ד"ר ג'ון מקדונלד, שותף למחקר. "מצאנו גם מטבע של קינג ג'ורג' החמישי משנת 1934 וגם לשונית פחית אלומיניום עם עיצוב שהבנו שלא יכול להיות מיוצר לפני 1989, מוטמעים בחומר.
"זה נותן לנו מסגרת זמן מקסימלית של 35 שנים להיווצרות סלע זה, הרבה בתוך חיי אדם בודדים. זוהי דוגמה במיקרוקוסמוס של איך כל הפעילות שאנו מבצעים על פני כדור הארץ תיגמר בסופו של דבר בתיעוד הגיאולוגי כסלע. ובכל זאת, התהליך הזה מתרחש במהירות יוצאת דופן וחסרת תקדים."
ד"ר דיוויד בראון, המחבר השלישי של העיתון, אמר: "הסלאג מכיל את כל האלמנטים שהוא צריך כדי להפוך לסלע כשהוא נחשף למי ים ולאוויר, אז אני חושב שסביר מאוד שאותה תופעה מתרחשת בכל מרבץ סיגים דומה לאורך קו חוף חשוף יחסית עם פעולת גל כלשהי בכל מקום בעולם.
"פסולת סיגים מפלדה היא תופעה עולמית, וכפי שתיעדנו, כאשר פסולת מכרה אלקלית נחשפת למים ולאוויר, יש פוטנציאל למלט של חומר רופף."
הממצאים מייצגים את הדוגמה הראשונה המתועדת במלואה ומתוארכת למחזור הסלע האנתרופוקלסטי המהיר ביבשה. בעיתון, הצוות מציין שתהליך דומה נצפה בעבר במערכת החוף Gorronodatxe ליד בילבאו, ספרד. עם זאת, החוקרים שם לא הצליחו לקבוע כמה זמן התהליך נמשך מכיוון שהפסולת הופקדה בים לפני החזרה לחוף.
ד"ר אוון הוסיף: "כאשר חומר פסולת מופקד לראשונה, הוא רופף וניתן להזיז אותו כנדרש. מה שהממצא שלנו מראה שאין לנו כל כך הרבה זמן כמו שחשבנו למצוא מקום להניח אותו במקום שבו תהיה לו השפעה מינימלית על הסביבה - במקום זאת, ייתכן שיהיה לנו עניין של עשרות שנים בלבד לפני שהוא יהפוך לסלע, שהרבה יותר קשה לנהל אותו.
"בחופים כמו דרוונט האו, תהליך ההתלבשות הפך חוף חולי לפלטפורמה סלעית מאוד מאוד מהר. ההופעה המהירה של הסלע יכולה להשפיע באופן מהותי על המערכות האקולוגיות שמעל ומתחת למים ולשנות את האופן שבו קווי החוף מגיבים לאתגרים של עליית פני הים ומזג אוויר קיצוני יותר עם התחממות כוכב הלכת שלנו. נכון לעכשיו, שום דבר מזה אינו מובא בחשבון לניהול הקרקע שלנו, אשר ניסה לסייע לנו במודל הקרקע שלנו. שינויי אקלים.
"כרגע אנו מחפשים מימון נוסף כדי לסייע בתמיכה במחקר נוסף באתרי מרבצי סיגים אחרים ברחבי אירופה, שיסייעו להעמיק את ההבנה שלנו לגבי מחזור הסלע האנתרופוקלסטי החדש הזה".
המאמר של הצוות, 'הוכחות למחזור סלע אנתרופוקלסטי מהיר', מתפרסם ב-Geology. המחקר נתמך במימון מהאגודה הגיאולוגית (לונדון)
