Theo nghiên cứu được công bố lần đầu tiên trên tạp chí Scientific Reports, các nhà khoa học đã xác định những cấu trúc địa chất đặc biệt tại khu vực núi lửa ngầm Higashi-Aogashima, ngoài khơi phía đông nam Nhật Bản, đang tạo ra lượng lớn vàng thông qua các miệng phun thủy nhiệt dưới đáy biển.

Những “ống khói đen” và các gò thủy nhiệt tại đây không chỉ giải phóng các hạt vàng cực nhỏ mà còn chứa một dạng vàng đặc biệt được gọi là “vàng vô hình” – loại vàng không thể quan sát bằng mắt thường, thậm chí không dễ phát hiện bằng kính hiển vi thông thường.

Thay vì tồn tại dưới dạng hạt kim loại riêng biệt, vàng được “giấu” bên trong các khoáng chất dưới đáy biển. Các nhà nghiên cứu cho biết, hàm lượng vàng trong khu vực này hiện được đánh giá là cao nhất từng được ghi nhận trên thế giới.

Vàng thật ẩn trong “vàng giả”

Khu vực Higashi-Aogashima được phát hiện vào năm 2015, nằm trong vùng đặc quyền kinh tế của Nhật Bản, cách Tokyo khoảng 350 km về phía nam. Tuy nhiên, trong khi mức độ đa dạng sinh học tại các mạch phun thủy nhiệt này vẫn chưa được nghiên cứu đầy đủ, lượng vàng tích tụ tại đây đã thu hút sự chú ý lớn của giới khoa học.

Nhóm nghiên cứu đến từ Đại học Shizuoka, Đại học Waseda và Đại học Tokyo đã phân tích các mẫu đá lấy từ khu vực này bằng phương pháp khối phổ ion thứ cấp (SIMS) – công nghệ có độ nhạy rất cao trong việc phát hiện lượng vàng cực nhỏ.

Kết quả cho thấy các mẫu đá chứa những khoáng chất có hàm lượng vàng “cực cao”.

Điều đặc biệt nằm ở việc vàng được tìm thấy bên trong pyrit, một loại khoáng vật sulfide gồm sắt và lưu huỳnh. Pyrit thường có màu vàng ánh kim nên lâu nay được gọi là “vàng giả”.

Tuy nhiên, nghiên cứu mới cho thấy pyrit không chỉ có vẻ ngoài giống vàng mà thực sự có thể chứa vàng thật bên trong cấu trúc tinh thể.

Các nhà khoa học phát hiện vàng tồn tại dưới hai dạng: các hạt nano cực nhỏ nằm trong pyrit hoặc các nguyên tử vàng riêng lẻ được tích hợp trực tiếp vào cấu trúc hóa học của khoáng vật này.

Theo nhóm nghiên cứu, pyrit tại miệng phun thủy nhiệt Higashi-Aogashima hiện đang chứa nồng độ vàng cao nhất thế giới được biết đến.

Tiềm năng khai thác nhưng đầy tranh cãi

Không chỉ có hàm lượng vàng lớn, khu vực Higashi-Aogashima còn có lợi thế là nằm ở độ sâu tương đối nông so với nhiều mỏ vàng dưới đáy biển khác mà Nhật Bản đang nghiên cứu.

Sự kết hợp giữa khả năng tiếp cận thuận lợi và hàm lượng vàng cao khiến nơi đây trở thành địa điểm hấp dẫn cho các dự án khai thác trong tương lai.

Tuy nhiên, hiện nay chưa có bất kỳ mỏ vàng thương mại nào hoạt động dưới đáy đại dương. Các nhà khoa học vẫn đang tìm cách phát triển công nghệ có thể khai thác loại “vàng vô hình” này với chi phí hợp lý và hạn chế tác động đến môi trường.

Trước đó, một dự án khai thác khoáng sản dưới biển ngoài khơi Papua New Guinea đã thất bại sau khi công ty triển khai gặp khó khăn tài chính và vấp phải sự phản đối mạnh mẽ từ các tổ chức môi trường. Vụ việc khiến quốc gia này thiệt hại khoảng 375 triệu kina Papua New Guinea (tương đương 85 triệu USD).

Papua New Guinea sau đó tiếp tục duy trì lệnh tạm dừng các dự án khai thác biển sâu, trong khi một số quốc gia Thái Bình Dương khác cũng ủng hộ việc đình chỉ hoạt động này đến năm 2030.

Nhật Bản là một trong những quốc gia vẫn thúc đẩy nghiên cứu khai thác tài nguyên dưới đáy biển, bất chấp những lo ngại về môi trường và tranh luận chính trị.

Cuộc tranh luận giữa “kho báu biển” và hệ sinh thái

Các miệng phun thủy nhiệt dưới đáy biển không chỉ là nơi tích tụ khoáng sản mà còn tạo ra những hệ sinh thái độc đáo, là môi trường sống của nhiều loài sinh vật như giáp xác, giun ống, bọt biển, san hô, cá và bạch tuộc.

Các nhà khoa học cảnh báo việc khai thác thương mại có thể gây tổn hại đến những hệ sinh thái đặc biệt này, trong khi nhiều tác động dài hạn vẫn chưa được hiểu đầy đủ.

Trước khi phát hiện mới được công bố, Higashi-Aogashima vốn đã được xem là một trong những khu vực giàu vàng nhất trong các mỏ sulfide dưới đáy biển. Kết quả nghiên cứu mới cho thấy trữ lượng tiềm năng tại đây thậm chí còn lớn hơn những gì con người từng nhận biết.

Phát hiện này mở ra câu hỏi lớn đối với thế giới: liệu nguồn tài nguyên quý giá dưới lòng đại dương có đáng để khai thác, hay giá trị của hệ sinh thái biển mới là “kho báu” cần được bảo vệ?