این گیاه جای معدن مس را لو می دهد

به گزارش خبرنگار اجتماعی رکنا، در نگاه اول، Becium homblei تفاوت چندانی با یک گیاه خودرو و کم‌ارتفاع ندارد؛ اما زمین‌شناسان و متخصصان اکتشاف معدن نگاه دیگری به آن دارند. این گیاه که در منابع علمی با نام‌های جدیدتری مانند Becium centraliafricanum و Ocimum centraliafricanum نیز شناخته می‌شود، یکی از مشهورترین گیاهان «نشانگر مس» در جهان است؛ گیاهی که حضورش در برخی مناطق می‌تواند سرنخی از وجود خاک‌ها و سنگ‌های غنی از مس در زیر پای آن باشد.

به همین دلیل در ادبیات اکتشاف معدنی، این گیاه با نامی بسیار گویا شناخته شده است: «گل مس زامبیا».

چرا این گیاه برای زمین‌شناس مهم است؟

راز ماجرا در رابطه غیرمعمول این گیاه با فلزات سنگین، به‌ویژه مس، نهفته است.

Becium homblei توانایی تحمل غلظت‌های بسیار بالای مس در خاک را دارد. یک مطالعه میدانی نشان داده است که این گیاه می‌تواند در خاک‌هایی با غلظت مس تا حدود ۱۵ هزار میلی‌گرم در کیلوگرم (ppm) نیز رشد کند؛ رقمی بسیار بالا که نشان می‌دهد گیاه برای زندگی در محیط‌های غنی از فلز سازگاری ویژه‌ای پیدا کرده است. این گیاه همچنین توان تحمل غلظت بالای نیکل را نیز دارد.

اما داستان فقط تحمل مس نیست.

پژوهش‌ها نشان داده‌اند که این گیاه می‌تواند مس و برخی فلزات سنگین را در برگ‌های خود انباشته کند. بخشی از مس جذب‌شده نیز در دیواره سلول‌های برگ به شکل ترکیبات آلی نگهداری می‌شود؛ سازوکاری که به گیاه اجازه می‌دهد در محیطی که برای بسیاری از گونه‌های دیگر نامناسب یا حتی سمی است، زنده بماند.

در واقع، گیاه برای زمین‌شناس تبدیل به یک «حسگر زنده» شده است.

وقتی گیاه جای نقشه زمین‌شناسی را می‌گیرد

اکتشاف معدن معمولاً با نمونه‌برداری از خاک و سنگ، مطالعات ژئوشیمیایی، ژئوفیزیک و در نهایت حفاری انجام می‌شود. اما پیش از آنکه مته حفاری وارد زمین شود، گاهی طبیعت سرنخ خود را روی سطح زمین نشان می‌دهد.

در مناطقی که سنگ‌ها و ذخایر مس در زیر پوشش خاک قرار گرفته‌اند، عناصر موجود در اعماق زمین می‌توانند از طریق آب، هوازدگی و فرایندهای طبیعی به محیط ریشه گیاه برسند. اگر یک گونه گیاهی توانایی جذب و تحمل این عناصر را داشته باشد، ترکیب پوشش گیاهی منطقه می‌تواند برای زمین‌شناس به یک سرنخ تبدیل شود.

این همان جایی است که ژئوبوتانی یا اکتشاف معدن با استفاده از پوشش گیاهی اهمیت پیدا می‌کند.

در مورد Becium homblei، ارتباط آن با مناطق غنی از مس آن‌قدر مورد توجه قرار گرفت که از این گیاه برای اکتشاف ژئوبوتانیکی ذخایر مس در کمربند مس زامبیا و مناطق مس‌دار جمهوری دموکراتیک کنگو استفاده شد. پژوهش‌های تاریخی حتی گزارش کرده‌اند که شناسایی این گیاه در یک منطقه به کشف یک ذخیره قابل‌توجه مس کمک کرده است.

یک کشف قدیمی که هنوز برای زمین‌شناسان جذاب است

داستان «گل مس» به میانه قرن بیستم بازمی‌گردد؛ زمانی که زمین‌شناسان در زامبیا متوجه شدند برخی گیاهان در مناطقی رشد می‌کنند که خاک آنها به‌طور غیرعادی غنی از مس است.

مطالعات انجام‌شده در دهه‌های ۱۹۵۰ و ۱۹۶۰، استفاده از Becium homblei را در اکتشاف ژئوبوتانیکی مس دنبال کرد. بعدها این تجربه به یکی از نمونه‌های شناخته‌شده استفاده از گیاهان به‌عنوان شاخص‌های اکتشاف معدنی تبدیل شد.

اهمیت این موضوع زمانی بیشتر روشن می‌شود که بدانیم در برخی مناطق آفریقا، لایه‌های خاک و رسوبات می‌توانند تشخیص مستقیم سنگ بستر را دشوار کنند. در چنین شرایطی، پوشش گیاهی می‌تواند اطلاعاتی را در اختیار زمین‌شناس قرار دهد که صرفاً با نگاه‌کردن به سطح زمین به دست نمی‌آید.

آیا دیدن این گیاه یعنی حتماً زیر آن معدن مس وجود دارد؟

نه.

این شاید مهم‌ترین نکته برای جلوگیری از برداشت اشتباه از مفهوم «گیاه نشانگر» باشد.

وجود Becium homblei به‌تنهایی به معنای آن نیست که دقیقاً زیر همان نقطه یک معدن اقتصادی مس قرار گرفته است. حتی مطالعات نشان داده‌اند که این گیاه در مناطقی با مقادیر بسیار کم فلزات خاک نیز دیده می‌شود و عوامل دیگری مانند ویژگی‌های خاک و شرایط زیستگاهی نیز در پراکنش آن نقش دارند.

بنابراین گیاه بیشتر شبیه یک سرنخ اولیه است، نه حکم نهایی زمین‌شناس.

به بیان ساده، اگر زمین‌شناس این گیاه را در منطقه‌ای مناسب پیدا کند، ممکن است بگوید: «اینجا ارزش بررسی بیشتر دارد»؛ نه اینکه «اینجا حتماً معدن مس است».

پس از شناسایی گیاه، می‌توان نمونه‌های خاک، سنگ و خود گیاه را آزمایش کرد و نتایج را با داده‌های ژئوشیمیایی و زمین‌شناسی منطقه تطبیق داد.

گیاهی که با سم زندگی می‌کند

یکی از جذاب‌ترین بخش‌های داستان Becium homblei، سازوکار بقا در محیط مس‌دار است.

مس برای گیاه یک عنصر ضروری است، اما مقدار بیش از حد آن می‌تواند سمی باشد. با این حال، Becium homblei توانسته است سازوکارهایی برای تحمل و مدیریت این فلز ایجاد کند.

مطالعات نشان داده‌اند که گیاه مس اضافی جذب‌شده در فصل رشد را به اندام‌های هوایی و برگ‌ها منتقل می‌کند و بخشی از آن در دیواره سلولی ذخیره می‌شود. پژوهشگران این سازگاری را یکی از عوامل مهم تحمل مس در این گونه دانسته‌اند.

به همین دلیل، چیزی که برای بسیاری از گیاهان می‌تواند یک تهدید شیمیایی باشد، برای این گیاه به بخشی از زیست‌بوم تبدیل شده است.

از «گل مس» تا آینده اکتشاف معدنی

امروز فناوری اکتشاف معدن بسیار پیشرفته‌تر از دوران نخستین مطالعات این گیاه است. تصاویر ماهواره‌ای، سنجش از دور، ژئوفیزیک هوایی، ژئوشیمی و مدل‌سازی‌های رایانه‌ای به کمک زمین‌شناسان آمده‌اند.

با این حال، ایده استفاده از گیاهان به‌عنوان نشانگرهای ژئوشیمیایی همچنان زنده است. پژوهش‌های جدیدتر در کمربند مس آفریقای مرکزی نیز همچنان بررسی ترکیب شیمیایی گیاهان را برای کمک به اکتشاف ذخایر مس و کبالت دنبال می‌کنند.

در حقیقت، Becium homblei یک درس جالب از رابطه میان طبیعت و زمین‌شناسی است: گاهی آنچه زمین‌شناس برای یافتن یک ذخیره معدنی کیلومترها جست‌وجو می‌کند، ممکن است به شکل یک گیاه کوچک روی سطح زمین ظاهر شده باشد.

این گیاه معدن را به‌وجود نمی‌آورد و حتی به‌تنهایی وجود آن را اثبات نمی‌کند؛ اما می‌تواند یک پیام ساده از اعماق زمین به سطح بیاورد:

«اینجا را دقیق‌تر بررسی کن؛ شاید زیر این خاک چیزی باشد که هنوز دیده نمی‌شود.»