由於對稀土元素資源匱乏，日本打算從化石魚中開採稀土元素

看起來很奇怪，一個太平洋小島以南的2,500平方公裡的區域可以提供四種物質，這些物質對運用在現代電子設備來說已經有數百年歷史了。

位於西太平洋中，是日本最東端的小島南鳥居島。如三角形的斑點僅佔一平方英裡，並且由於奇特的牆狀周長，該島的大部分地區都在海平面以下。除了飛機場和日本氣象站外，沒有什麼其他的東西了。最近的土地在1,000多公裡之外。

然而，儘管其品質不佳，但該島仍是解決稀土元素匱乏的關鍵：稀土元素寶庫。

那個寶藏所在的地方仍然讓人感到好奇。該礦不在島上。它位於該島所在海山以南的粘土沉積物中，堆積著許多魚齒，鱗片和骨頭。魚化石是稀土元素的搖籃。

它們堆積太多了，以至於日本科學家計算得出，在這個小島以南2500平方公裡的區域中，泥漿可以滿足數百年來世界上四種稀土元素的需求。但是為何？而且最重要的科學家是將如何處理？

稀土元素是一組化學元素，佔據了元素周期表的整個溝壑。科學技術正處在技術繁榮的中期，稀土元素對於令人眼花繚亂的機器至關重要。其中有許多使我們能夠產生或利用可再生能源。

每次購買電視、智慧型手機、LED、緊湊型螢光燈或可充電電池時，還有公用事業每次架設風力渦輪機、豐田每次製造普銳斯（Prius），內部都會噴灑一些稀土元素。許多醫療和軍事技術也使用它們。結果，在過去的十年中稀土元素的消耗量日漸倍增了。具有諷刺意味的是，目前它們所來自的大多數礦山都在中國，隨之而來的是開採的環境問題。

然而，稀土元素實際上在地球上並不稀有。罕見的是在可開採的礦床中發現這些元素。由於其化學性質，它們通常不會以易於提取的方式聚集為稀土礦物質。

在今年6月發表於《科學報告》上的一篇論文中，一組日本科學家試圖對南鳥居島以及南太平洋高原東南部第二個類似地點的魚化石進行年代測定。 確定其起源以及在其他地方是否可能還有更多稀土元素。

他們使用了化石本身的細節以及黏土中同位素的比率，這些黏土隨時間的變化以前已被繪製出來。他們計算出這些化石有3440萬年的歷史，而它們集中在南鳥居島腳下是由於南極冰蓋產生的行星冷卻造成的偶然結果。

大約三千四百萬年前，在溫暖的時期之後，南極洲開始形成永久性冰原覆蓋。不久之前（從地質學角度而言），南美洲終於在南美洲底部的冰川通道和南塔斯曼海峽的南部開放，從而自由地在大陸上流動，它取代了塔斯馬尼亞島與南極洲之間的陸橋。隨著大氣中二氧化碳的減少，這種循環將南極洲與較熱的空氣熱隔離到了北部，並使南極洲變得更冷，從而形成了永久凍土。

冷卻的結果是，南極底部水變得更冷，因此變得更稠密。由於更深的地下水，它開始在變溫暖，密度較小的水流下向北流動。曾經在緩慢的南部海域收集和儲存了數千年營養的底水在很長一段時間內第一次被攪動。

當這種豐富的冷水衝擊到足夠大，陡峭和足夠高的海山底部時，被迫上升。營養物質湧入陽光照射的水帶動了生命。如今由於深水流的上升，在海山周圍產生了類似但強度較低的溫度環境。

由此產生的適合生物生存的環境持續了大約100,000年。當儲存在南極洲周圍的營養物質耗盡時，它停止了運轉。與此同時，嚴峻的但不可避免的結果，魚類牙齒骨碎片和齒狀秤叫細齒 沉積在海的底部。

生物研究所大田潤一郎認為，化石磷酸鹽確實非常善於捕獲稀土元素。在最近的3400萬年中，化石從泥漿中捕獲的流體中緩慢吸收了釔、eu、ro和ter，生物骨頭的大表面積增強了這種能力。結果泥漿中含有大量的稀土元素，但其含量卻高達百萬分之二十。南鳥居島之所以特別，並不是因為它包含魚類化石，也不是說這些化石在任何方面都是特別的，而是過去的氣候變化所產生的一次性過程導致了它們的超大量沉積在一起。

日本小組計算得出，南鳥居島以南有1600萬噸稀土氧化物， 以當前的消費率，上述四個元素足可以為世界供應420-780 年，而該礦床「具有向世界供應這些金屬的潛力。」

當然，這一切都意味著南鳥居島和高原絕不是唯一的。從理論上講，任何太平洋島或海山足夠陡峭和高（至少有幾千米的上升），並且在海盆中足夠深（科學家計算得出的深度超過5,000米），基地附近相對較小的區域。太平洋上有數百個具有適當測深的島嶼和海山，並且用紅色繪製了科學家科研的潛在目標的地圖。

那麼，問題就變成了如何處理。多樣化和大規模增加地球上稀土元素的供應似乎是一個堅定的支持者。資源的增加意味著我們可以製造更多的設備來替代對化石燃料的需求。而且魚類化石的體積大於被其包埋的沉積物，這使得它們的提取相對容易地按大小進行分類，而不是像常規的露天採礦那樣使用有毒的化學物質。與陸地稀土相比，泥漿還含有少量的放射性元素，例如鈾和or。

但是魚類化石位於三英裡以上的水深處，其深度尚無法實現商業開採作業的獲利能力。還有深海採礦後果的問題。

為在世界各地亂扔垃圾的臭名昭著的錳結核開採海底的事件（臭名昭著的是格洛瑪探險家試圖打撈起蘇聯潛艇的藉口）目前正出於在一個海域中開採錳結核的實際目的而進行。

根據7月31日發表在《生態與進化趨勢》上的一項研究，在這種情況下，擾亂如此大面積海床的成本既可能被低估，又可能很高。他們認為同樣的誤解很可能會困擾所有深海採礦項目成本的計算。

有人可能會爭辯說，由於魚化石被包含在相對較小的區域中，因此提取它們的好處超過了任何生物學上的代價。但是，由於許多將魚化石放在首位的相同原因，海山以南的棲息地可能是有價值的生物地產。而且，由於人類不是無所不知的，並且意外後果的定律是鐵定的，因此很可能還有其他意想不到的代價。

這一切如何與在中國繼續獲取稀土元素或通過最近在美國或其他地方開設新礦山的努力產生的成本相比呢？9月1日發表在《自然通訊》上的一項研究討論了一種非常現實的可能性，即如果沒有精心計劃和執行，地表採礦為可再生能源技術創造的對生物多樣性的威脅可能會超過阻止氣候變化所帶來的好處。簡而言之，這很複雜。

採礦不是敵人。沒有它，社會並不會無法運轉。一位退休的採礦工程師退休感言，接觸的每一種商品都是來源採礦的或耕種的，就像農業或漁業一樣，重要的是我們如何進行採礦。不幸的是，這通常意味著更高的價格。

許多人發現，必須每年或每半年購買一次全新的手機、計算機或電視，而不用三思而後行，但是每次購買都會帶來獲得使它們運轉的要素的後果。

無論是在地球表面還是在海底，我們在節約資源方面都必須是明智的，但在選擇方面也要明智。值得記住的是，下次光標移動到您的下一個「必備」設備的購買按鈕時，其創建會產生後果。同時，我們應該仔細考慮過去的降溫帶來的怪異意外現象，以防止當前變暖困境帶來的可怕後果的可能性。

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