Dane pokazują niezwykłą skalę tej transformacji – dostępność publicznych danych radiometrycznych wysokiej rozdzielczości wzrosła o około 1800 proc. w porównaniu z rokiem 2018. Obecnie pokrywają one około 19 proc. obszaru USA, co oznacza, że naukowcy zyskali dostęp do szczegółowych map naturalnej radioaktywności dla obszaru większego niż cała Europa Zachodnia.
Promieniowanie kierunkowskazem do cennych minerałów
Technologia opiera się na pomiarach sygnatur energetycznych promieni gamma emitowanych z ok. 50 cm górnej warstwy gruntu. Metoda koncentruje się głównie na trzech pierwiastkach – potasie, torze i uranie – które naturalnie występują w większości skał i gleb. Choć historia tej technologii sięga jeszcze odkryć Henriego Becquerela z 1896 r., to dopiero teraz osiągnęła ona dojrzałość pozwalającą na praktyczne zastosowania.
Czytaj też: Pierwiastki ziem rzadkich skrywają się w starych kopalniach węgla. Poszukiwania czas zacząć
Warto porównać obecne możliwości z wcześniejszymi lotniczymi badaniami radiometrycznymi, szczególnie tymi prowadzonymi w ramach programu NURE w latach 70. Wtedy naukowcy koncentrowali się głównie na poszukiwaniu uranu, a szeroko rozmieszczone linie lotnicze oddalone o 5-10 km znacząco ograniczały rozdzielczość i przydatność w szczegółowej eksploracji.
Dzisiejsza lotnicza spektrometria promieni gamma pozwala na szybkie i ciągłe zbieranie informacji geochemicznych na ogromnych obszarach. Co ciekawe, najnowsze innowacje obejmują również badania z użyciem dronów wyposażonych w ultralekkie czujniki, oferujące bezprecedensową rozdzielczość przestrzenną dla mniejszych, ale potencjalnie bogatych w minerały obszarów.
Nowe dane radiometryczne już przyniosły spektakularne rezultaty w identyfikacji minerałów krytycznych. Szczególnie imponujące są odkrycia w Mountain Pass w Kalifornii – jednym z największych na świecie złóż karbonatytów z pierwiastkami ziem rzadkich. Te złoża charakteryzują się wyraźnymi sygnaturami radiogenicznymi, które można skutecznie wykrywać za pomocą lotniczych badań radiometrycznych.
Jeszcze bardziej zaskakujące było odkrycie w odległej części północnego Maine. Dane ujawniły silnie zlokalizowaną anomalię toru i uranu, co zmotywowało naukowców do przeprowadzenia ekspedycji terenowej. Multidyscyplinarny zespół odkrył obszar o wymiarach 800 na 400 m z wysokimi koncentracjami pierwiastków ziem rzadkich, niobu i cyrkonu – wszystkie uznawane za surowce krytyczne dla gospodarki USA.
USGS wspiera obecnie 13 stanów w badaniach nad odzyskiwaniem minerałów krytycznych z odpadów górniczych. To zupełnie nowe podejście do poszukiwania surowców – zamiast szukać nowych złóż, naukowcy analizują hałdy żelaza w Adirondack, fosfogips na Florydzie czy odpady węglowe w Appalachach. Radiometria pozwala szybko identyfikować te odpady, które mogą zawierać cenne minerały.
Znaczenie tych badań staje się jasne, gdy spojrzymy na globalne łańcuchy dostaw minerałów krytycznych. Ustawa Energy Act of 2020 zidentyfikowała 50 minerałów niezbędnych dla gospodarki i bezpieczeństwa narodowego USA, których łańcuchy dostaw są podatne na zakłócenia. Przykładem może być wolfram, którego prawie 83 proc. światowej produkcji pochodzi z Chin.
Warto zauważyć, że krytyczność minerałów nie jest stała – zmienia się w miarę rozwoju nowych technologii i ewolucji dynamiki podaży i popytu. Lista minerałów krytycznych jest regularnie aktualizowana, a projekt na 2025 rok został opublikowany 26 sierpnia tego roku. Obejmuje ona surowce kluczowe dla rozwoju technologii odnawialnych źródeł energii, elektroniki czy przemysłu obronnego.
Dane z inicjatywy Earth MRI są udostępniane publicznie, co oznacza, że korzyści z tych badań mogą czerpać nie tylko rządowe agencje, ale także prywatne firmy, uniwersytety i organizacje badawcze. Ta otwartość danych może przyczynić się do przyspieszenia odkryć nowych złóż i rozwoju innowacyjnych metod wydobycia minerałów krytycznych na terenie USA.