Przełom w geologicznym mapowaniu
Inicjatywa Earth MRI dostarcza otwarte dane lotnicze o wysokiej rozdzielczości, które otwierają nowe możliwości w badaniach geologicznych. Program uruchomiony w 2019 roku wykorzystuje zaawansowane metody radiometryczne do tworzenia precyzyjnych map naturalnej radioaktywności terenu. Efekty są znaczące, ponieważ dane pokrywają już około 19% powierzchni Stanów Zjednoczonych, co stanowi osiemnastokrotny wzrost w porównaniu z rokiem 2018. Wszystkie zebrane informacje są publicznie dostępne bezpłatnie, co stanowi wartość dla badaczy i przedsiębiorców. USGS wskazało 50 minerałów uznanych za kluczowe dla gospodarki i bezpieczeństwa. Na liście znalazły się między innymi lit, grafit, pierwiastki ziem rzadkich, kobalt oraz nikiel. Te surowce mają fundamentalne znaczenie dla współczesnych technologii – od elektroniki użytkowej po systemy obronne i rozwiązania energetyczne. Ich łańcuchy dostaw bywają niestabilne, co czyni poszukiwanie lokalnych źródeł sprawą strategiczną.
Czytaj też: Pole magnetyczne Ziemi traci siłę w zastraszającym tempie. Nie zdawaliśmy sobie sprawy ze skali problemu
Metoda opiera się na detekcji naturalnego promieniowania emitowanego przez radioaktywne izotopy w skałach. Specjalne czujniki montowane na samolotach rejestrują promienie gamma pochodzące z rozpadu potasu, uranu i toru w wierzchniej warstwie gruntu. Choć technologia spektrometrii gamma rozwija się od lat 30. XX wieku, dopiero pod koniec lat 60. osiągnęła dojrzałość pozwalającą na rozróżnianie poszczególnych radioelementów. Wcześniejsze metody ograniczały się do ogólnego pomiaru promieniowania. Lotnicze badania radiometryczne oferują znaczną przewagę nad tradycyjnymi metodami naziemnymi. Pozwalają na szybkie zbieranie danych geochemicznych na rozległych obszarach, w tym w trudno dostępnym terenie i pod pokrywą roślinną.
Praktyczne osiągnięcia programu
Earth MRI przyniosło już konkretne rezultaty. W kalifornijskim Mountain Pass, gdzie znajdują się jedne z największych złóż karbonatytów z pierwiastkami ziem rzadkich, dane radiometryczne umożliwiły precyzyjne określenie zasięgu mineralizacji. Karbonatyty charakteryzują się wyraźnymi sygnaturami geofizycznymi – są gęste, magnetyczne i promieniotwórcze. W Mountain Pass pomiary wykazują podwyższone stężenia toru, uranu i potasu nad obszarami zmineralizowanymi. Program odnotował również sukces w Maine, gdzie odkryto obszar 800 na 400 metrów z wysokimi stężeniami pierwiastków ziem rzadkich, niobu i cyrkonu. Warto zaznaczyć, że podobne złoże w Australii wyceniono na miliardy dolarów.
Szczególnie obiecującym kierunkiem jest poszukiwanie minerałów krytycznych w odpadach i hałdach górniczych. W rejonie Adirondack odkryto, iż niektóre hałdy zawierające apatyt wykazują anomalie toru, podczas gdy inne są pozbawione cennych surowców. Na Florydzie zidentyfikowano anomalie uranu w stosach odpadów z wydobycia fosforanów. Podobne zjawisko zaobserwowano w Appalachach, gdzie odpady węglowe wykazują podwyższone stężenia potasu, toru i uranu. USGS przeznaczyło blisko 3 miliony dolarów na badania minerałów krytycznych w odpadach kopalnianych w 13 stanach.
Dodatkowe zastosowania danych
Poza poszukiwaniem minerałów, dane radiometryczne służą do identyfikacji obszarów o podwyższonym ryzyku występowania gazu radonowego poprzez mapowanie terenów ze zwiększonym stężeniem uranu. Informacje o potasie pomagają również w śledzeniu procesów erozji i transportu osadów. Nowe zestawy danych Earth MRI obejmują znacznie większe obszary i rozróżniają uran, tor oraz potas, co pozwala na kompleksową ocenę ryzyka związanego z radonem. Lotnicze badania Earth MRI są finansowane do września 2025 roku, zapewniając osiemnastokrotny wzrost publicznie dostępnych danych wysokorozdzielczych w porównaniu z 2018 rokiem. Planowane są dalsze badania na 2026 rok, równocześnie rozwijane są nowatorskie podejścia. Badania z wykorzystaniem dronów z ultralekkimi sensorami mają zapewnić bezprecedensową rozdzielczość przestrzenną, szczególnie przydatną w szczegółowych analizach odpadów górniczych.
Czytaj też: Ziemski ewenement widać nawet z kosmosu. To dzieje się w lasach całego świata
Inne innowacyjne podejście łączy dane lotnicze z analizą geochemiczną próbek w celu oceny minerałów krytycznych w glinach. Program rozwija także partnerstwa z krajowymi służbami geologicznymi stanów oraz międzynarodowymi organizacjami z Kanady i Australii. Earth MRI udowadnia, jak nowoczesne technologie mogą pomóc w odkrywaniu ukrytych bogactw naturalnych. Choć program nie rozwiąże wszystkich wyzwań związanych z surowcami krytycznymi, stanowi ważny krok w kierunku większej samowystarczalności.