Linjene med prikker viser målinger av selvpotensial med store anomalier rundt Gnitahei og mindre, men klare utslag ved Fåvne. Illustrasjon: Onstad, Barreyre og Pedersen, 2021
Midt mellom Norge og Grønland finner vi et lite stykke (fem prosent) av verdens lengste fjellkjede (65 000 km). Den midtoseaniske ryggen danner grunnlag for geologenes forståelse av jordas utvikling – kontinentaldrift, havbunnsspredning og platetektonikk.
Det har også lenge vært kjent at den undersjøiske vulkanske fjellkjeden inneholder mineraler og metaller. Også i norske farvann, der det er påvist to typer avsetninger: massive sulfider og manganskorper.
Norge har igangsatt en åpningsprosess som kan lede til at det i 2023 eller 2024 blir utlyst arealer i Norskehavet. Oljedirektoratet (OD) gjør for tiden en ressursevaluering av norske marine mineralforekomster, og i kulissene jobber også kommersielle leteselskaper med å forberede seg ved å innhente kunnskap, og utvikle teknologi og letemetoder.
Da kan det være nyttig å lære av de som har jobbet i dyphavet i åresvis.
– Det finnes flere metoder for å påvise sulfider. Vi har gjennom flere tokt sett at selvpotensial er en målemetode som fungerer godt, sa Solveig Lie Onstad, stipendiat ved Institutt for geovitenskap og Senter for dyphavsforskning ved Universitetet i Bergen (UiB).
Anledningen var et seminar i regi av OD 2. juni i forbindelse med at de friga datasettet som kan være det mest omfattende som finnes globalt på dyphavsmineraler.
Selvpotensial (SP) er et mål på elektriske spenningsforskjeller i bergarter. Slike spenningsforskjeller kan for eksempel oppstå i bergarter som inneholder konduktive mineraler og metaller, deriblant sulfider. Denne typen målinger kan utføres i dyphavet ved hjelp av selvgående og fjernstyrte undervannsroboter (AUVer) utstyrt med sensorer.
– Kort fortalt fungerer metoden fordi sulfider leder strøm.
Dyphavsforskerne ved UiB har, sammen med og i tillegg til OD, gjennomført en rekke tokt ved spredningsryggene i norske farvann, og står bak flere av sulfidforekomstfunnene som så langt har blitt gjort.
Sulfidforekomstene dannes av hydrotermale oppkommer langs spredningssonene. Oppkommene fører mineralrikt, kokhett vann opp til havbunnen, og møtet med det kalde sjøvannet får mineralene til å felles ut. Sulfidforekomster opptrer både ved aktive og ved fossile (passive) hydrotermale kilder.
Oppdaget anomali
I utvinningsøyemed er det de passive forekomstene som er av interesse. De kan være vanskeligere å finne enn de aktive fordi de ikke spyr ut kokhett, mineralrikt vann som danner en registrerbar plume («røyksky») i vannkolonnen.
– Gnitahei er en sulfidforekomst som ble oppdaget nettopp fordi vi så en anomali i SP-dataene, informerte Onstad.
Gnitahei ligger på Mohnsryggen mellom Jan Mayen og Bjørnøya. Like ved Gnitahei ligger Fåvne, som også er en sulfidforekomst.
– Gnitahei og Fåvne er to ulike forekomster. Den største forskjellen er at Gnitahei er inaktiv, mens Fåvne er en aktiv hydrotermal sulfidforekomst.
Ifølge Onstad kunne forskerne identifisere den aktive forekomsten Fåvne ved flere målemetoder.
– Vi registrerte et temperaturutslag, turbiditet i vannet, samt noe SP-utslag.
Målinger av SP-styrken i et gitt område kan altså fungere godt for de som ønsker å lete etter (inaktive) sulfidforekomster i norske dyphavsområder i fremtiden. Men SP-målinger har også en annen parameter av interesse.
– I tillegg til styrken, kan vi også måle retningen. Vi har sett at dataene rett og slett «peker» mot sulfidforekomstene.
En metode verdt å bruke
Norske marine leteselskaper bør altså merke seg erfaringene som UiB-forskerne har gjort med bruk av AUVer og målinger av selvpotensial som letemetode. Metoden er imidlertid ikke feilfri.
Langs spredningssonene i dyphavet kan terrenget være ulent med dype daler og høye topper. Det er en utfordring for AUVene, som bør fly i en viss høyde over havbunnen, samtidig som de selvfølgelig må unngå kollisjoner.
– Optimal flyhøyde under datainnsamling er 40 – 70 meter, og terrenget er en utfordring. Det at de må operere relativt nær havbunnen betyr også at de ikke kan dekke store arealer per tidsenhet, som igjen betyr at de må gå i linjer over et terreng med høy linjetetthet, forklarte Onstad.
Stipendiaten pekte også på støy i dataene forårsaket av vertikale bevegelser i vannkolonnen som en mulig utfordring, samt at metoden kun måler elektrisk strøm, og dermed ikke sier noe ellers om de fysiske egenskapene til bergartene.
– Men fordelene oppveier mye av dette. Vi har vist at SP-målinger oppdager sulfidavsetninger, og at en sterk og klar anomali betyr høy sannsynlighet for en nærliggende forekomst. Selv svakere anomalier viser en klar trend i retning mot kilden. Selvpotensial er en metode verdt å bruke, avsluttet Solveig Lie Onstad.
Todagers konferanse i Bergen i oktober
Under den kommende konferansen NCS Exploration – Deep Sea Minerals kan du lære mer om de mange perspektivene rundt dyphavsmineraler som krever mer diskusjon og deling av kunnskap, deriblant ressursevaluering, utvikling og behov for teknologi, økologiske og konsekvensrelaterte studier og ikke minst behovet for (dyphavs)mineraler i det grønne skiftet.
Under dag to vil en egen sesjon være viet til letestrategier og leteteknologier.
26. – 27. oktober 2022
Bergen
