Sällsynta metaller som är avgörande för gröna industrier visar sig ha ett överraskande ursprung. Forntida globala klimatförändringar och vissa typer av undervattensgeologi drev fiskpopulationer till specifika platser. När resterna av fisken fossiliserades, de samlade på sig värdefulla grundämnen och dessa fossilbäddar blev koncentrerade avlagringar av sådana metaller. Denna upptäckt kan hjälpa framtidsutsikterna för fyndigheter av så kallade sällsynta jordartsmetaller på andra undervattensplatser.

Nyckelkomponenter för saker som vindkraftverk, Lysdioder och laddningsbara batterier är mycket beroende av en grupp metaller som kallas sällsynta jordartsmetaller och yttrium (REY)? För närvarande, världens försörjning av dessa metaller kommer huvudsakligen från gruvor i Kina; dock, en stor fyndighet nära den japanska ön Minamitorishima kan snart hjälpa till att tillfredsställa den ständigt ökande efterfrågan. Men hur kom REY-depositionen dit och varför den platsen är föremål för stort intresse.

"Den historien börjar bakåt i tiden i eocentiden för 34,5 miljoner år sedan, ungefär halvvägs mellan nu och dinosauriernas tid, " sa assisterande professor Junichiro Ohta. "Vid den tiden, flera saker hände som ledde till REY-depositionen. För det första, stora mängder näringsämnen ackumulerades i djuphavet. För det andra, planeten genomgick avkylning som förändrade havsströmmarna, rör upp dessa näringsavlagringar. Havsbergen orsakade sedan uppströmningar av näringsämnen som levererade dem till fisken, som trivdes som ett resultat."

Förvånande, det är dessa fiskar, eller snarare deras fossila lämningar runt Minamitorishima, det kontot för REY-insättningarna. När fisken dog och genomgick fossilisering, REY-metaller i miljön, som annars skulle förbli diffusa, samlas inuti fossilerna. Forskargruppen hade tidigare gjort denna fisk-till-REY-deponeringsförbindelse, men hur och när de fossila fyndigheterna bildades var en öppen fråga fram till nu.

"Jag är verkligen glad att vi gjorde den här upptäckten genom att titta på fragment av ben och tänder, ", sade Ohta. "Det var en svår men tillfredsställande uppgift att datera avlagringarna genom att jämföra fossiler vi upptäckt mot en databas av fossiler med kända åldrar. Likaså var ett annat sätt vi daterade insättningarna på, genom att mäta förhållandet mellan osmiumisotoper i havsvatten fångat i REY-rik lera och jämföra dem med etablerade rekord."

Historien om fisk som blev en användbar resurs för förnybar energiteknik är, ironiskt, parallellt med de gamla organismerna som blev olja, som ledde till just de problem som förnybar teknik nu syftar till att lösa.

"Baserat på denna nya teori för uppkomsten av REY-avlagringar i havet, vi kan förbättra sättet vi hittar framtida insättningar, " sa Ohta. "Vi kan rikta in fötterna på stora havsberg på havsbotten, många av dem är distribuerade från västra norra Stilla havet till centrala Stilla havet, så är i teorin tillgängliga för Japan."

REY-källorna från Minamitorishima skulle tillräckligt kunna tillfredsställa nuvarande globala efterfrågan i hundratals år. Dock, att ta sig till dem kan vara extremt svårt eftersom fyndigheten ligger drygt 5 kilometer under havsytan, och för närvarande har ingen resurs någonsin utvunnits kommersiellt från ett sådant djup. Ytterligare eller alternativa källor kan vara användbara så förbättrade sätt att hitta dem skulle vara en stor fördel.