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Apr 26, 2023

Wie wir die Welt mit unserem Körper messen und nach wichtigen Mineralien suchen

Als Erstes erfahren wir diese Woche von den Vorteilen der Verwendung des Körpers zur Messung

Als Erstes erfahren wir diese Woche von den Vorteilen, die es mit sich bringt, die Welt um sich herum mithilfe des Körpers zu messen. Produzentin Meagan Cantwell spricht mit Roope Kaaronen, einem Postdoktoranden an der Universität Helsinki, darüber, wie und warum Kulturen körperbasierte Maße wie Armlängen und Handspannen verwenden. Lesen Sie den zugehörigen Kommentar.

Ebenfalls in der Sendung dieser Woche starten die Vereinigten Staaten eine große Jagd nach nützlichen Mineralien. Mitarbeiterautor Paul Voosen spricht mit mir über die Earth Mapping Resources Initiative des Landes, die darauf abzielt, innerhalb der Landesgrenzen seltene Erden und andere Mineralien zu lokalisieren, die für nachhaltige Energie und Technologie von entscheidender Bedeutung sind.

Die Folge dieser Woche wurde mit Hilfe von Podigy produziert.

Über den Wissenschaftspodcast

TRANSKRIPT

[Musik]

0:00:05.7 Sarah Crespi: Dies ist der Wissenschaftspodcast vom 2. Juni 2023. Ich bin Sarah Crespi. Diese Woche erfahren wir zum ersten Mal, welche Vorteile es hat, die Welt um Sie herum mithilfe Ihres Körpers zu messen. Produzentin Meagan Cantwell spricht mit dem Forscher Roope Kaaronen darüber, wie und warum verschiedene Kulturen körperbezogene Maße wie Armlängen und Handspannen verwenden. Außerdem ist in der Sendung dieser Woche der Nachrichtenjournalist Paul Voosen mit mir zusammen, um über das Erd-MRT-Projekt zu sprechen. Bei diesem groß angelegten Projekt geht es darum, Seltenerdelemente und andere Mineralien zu lokalisieren, die für nachhaltige Energie und Technologie in den Vereinigten Staaten von entscheidender Bedeutung sind.

0:00:45,6 Meagan Cantwell: Als ich in der High School in der Blaskapelle war, nutzten wir unsere Schrittlänge als Maßeinheit. Wir hatten einige Standardlinien, auf die wir uns beziehen konnten, die sich auf dem Fußballfeld befanden, also alle 10 Yards eine Linie. Aber außerdem mussten wir unsere Schritte nutzen, um genau herauszufinden, wo wir platziert werden würden. Wenn wir also einen Zettel hätten, der uns sagt, wohin wir gehen sollen, würde darauf stehen, dass wir uns zwei Schritte von der Yard-Linie entfernt befinden, und dann würden wir diese beiden Schritte zurücklegen und dort stehen bleiben. Im Idealfall versuchten wir also, genau die gleiche Schrittlänge zu erreichen. Ich bin mir sicher, dass es einige Variationen gab, aber diese Art der Messung ging definitiv viel schneller, als einen Meterstab mit sich herumzutragen und herauszufinden, wo wir stehen sollten. Ich bin hier mit Roope Kaaronen, der diese Woche einen Artikel veröffentlicht hat, in dem es darum geht, wie Kulturen auf der ganzen Welt ihren Körper dazu nutzten, alle möglichen Dinge zu messen. Vielen Dank, dass Sie sich mir angeschlossen haben.

0:01:40,1 Roope Kaaronen: Schön, hier zu sein. Danke schön.

0:01:41,9 MC: Vor Ihrer Arbeit gab es nicht viel Forschung, die sich speziell auf körperbasierte Messungen konzentrierte. Warum wurde das Ihrer Meinung nach nicht so ausführlich untersucht?

0:01:51,2 RK: Das liegt möglicherweise daran, dass meiner Meinung nach vor allem die frühen Anthropologen und Historiker der Messung das Phänomen der körperbasierten Messung abgeschrieben haben. Wenn man sich die Geschichte der Messung anschaut, ist klar, dass sich viele der frühen Standards aus körperbasierten Einheiten entwickelt haben. Im alten Ägypten gab es zum Beispiel die königliche Elle, wobei die Elle die Länge des Unterarms angab. Und vielleicht hatte man deshalb, vor allem in der Vergangenheit, die Vorstellung, dass es zuerst diese einfachen körperbasierten Einheiten gab und dass dann durch Schläge Standards entstanden und Standards weitgehend ersetzten. Ich denke, unser Papier zeigt, dass dies nicht die richtige Art ist, dies wahrzunehmen.

0:02:27,9 MC: Um diese Entwicklung zu betrachten, musste man natürlich zunächst eine Reihe verschiedener Formen körperbasierter Messungen finden. Welche Art von Datensätzen haben Sie untersucht, um das herauszufinden?

0:02:37,4 RK: Zuerst haben wir uns die Human Relations Area Files, HRAF, angesehen. Es handelt sich um eine Datenbank, die häufig von Anthropologen verwendet wird. Im Grunde handelt es sich um einen Datensatz, der, ich weiß nicht, seit mindestens 50 Jahren gesammelt wird und Kulturen auf der ganzen Welt umfasst. Es ist immer eine Goldgrube zum Anschauen. Also haben wir dort nach Beweisen für körperbasierte Messungen gesucht und später damit begonnen, die Lücken in den weniger vertretenen Bereichen zu schließen, und am Ende sind wir im Grunde genommen bei dieser Mischung aus digitalen und physischen Manuskripten gelandet.

0:03:08,7 MC: Nachdem Sie all diese Datensätze durchgesehen haben, wie viele Fälle körperbasierter Messungen haben Sie gefunden?

0:03:14,4 RK: Wir haben uns 186 Kulturen angesehen. Wir haben also Beweise aus 186 Kulturen und, glaube ich, mehr als 300 Referenzen gefunden. Ich kann mich nicht erinnern, wie viele konkrete Fälle es gab, aber das gibt Ihnen eine allgemeine Vorstellung.

0:03:27,5 MC: In manchen Kulturen gab es also definitiv mehr als eine Form der Körpermessung?

0:03:32.1 RK: Richtig. So viele Kulturen haben tatsächlich ein sehr ausgefeiltes System, bei dem sie möglicherweise die Vorstellung haben, dass diese körperbasierten Einheiten auch eine Beziehung zueinander haben könnten. Es gab also mehrere Kulturen, die über ein sehr komplexes, verallgemeinerbares System körperbezogener Messungen verfügten.

0:03:45,8 MC: Was waren die häufigsten Arten von Messungen, die Sie in allen Kulturen gefunden haben?

0:03:50,5 RK: Die mit Abstand am häufigsten verwendeten Werte waren der Klafter, also die Armspannweite. Stellen Sie sich vor, Sie strecken Ihre Arme weit aus und messen sie von Fingerspitze zu Fingerspitze. Dann haben Sie die Elle oder L, die die Länge des Unterarms vom Ellenbogen bis zu den Fingerspitzen angibt, und dann Variationen der Handspanne, bei der im Grunde Ihre ausgestreckte Hand von der Daumenspitze bis zu jedem Finger gemessen wird.

0:04:12,8 MC: Wurden diese Messungen kulturübergreifend in ähnlichen Kontexten verwendet oder wurden sie für sehr unterschiedliche Zwecke verwendet?

0:04:19.1 RK: Ich würde sagen, dass sie in einem ähnlichen Kontext verwendet werden, aber einige von ihnen hatten definitiv einen spezielleren Charakter. So scheint beispielsweise der Klafter häufig mit der Messung lockerer Gegenstände in Zusammenhang zu stehen. Sie können also sehen, dass der Klafter zum Beispiel zum Messen von Angelschnüren oder Netzen, Seilen oder Stoffen verwendet wird. Was natürlich Sinn macht, denn wenn man über die Messung dieser schlaffen Gegenstände nachdenkt, ist es motorisch sinnvoll, die Arme auszustrecken und dann Stück für Stück diesen langen Gegenstand zu messen. Sie tragen Ihren Körper immer bei sich, daher ist es sinnvoll, ihn dann zu nutzen, wenn nichts anderes verfügbar ist. In diesem Sinne ist es sehr zuverlässig, auch wenn es nicht das präziseste Messwerkzeug ist.

0:04:54,4 MC: Diese dienen speziell zum Messen von Länge und Entfernung. Haben Sie andere Messformen gefunden, die nichts damit zu tun haben?

0:05:02.0 RK: Sicher. Es gibt also auch Volumeneinheiten; Handvoll, doppelte Handvoll, Handvoll und auch die Temperatur. Zu heiß zum Anfassen oder vielleicht die Wärme des menschlichen Körpers. Und natürlich werden die Lineareinheiten auch häufig zur Flächenmessung verwendet. Das ist also ein spezieller Fall.

0:05:18,6 MC: Ich denke, meine Favoriten waren definitiv die aktivitätsbasierten, da sie so spezifisch auf den Kontext der Kultur abgestimmt sind, z. B. wie lange eine Wanderung dauern könnte, wie oft man sich ausruhen muss und so weiter. Welche anderen Beispiele haben Sie in diesem Bereich gefunden?

0:05:29,8 RK: Ja, also haben wir auch Maßeinheiten gesammelt, die sich auf die körperliche Aktivität beziehen. Ich denke, dass Sie dort vielleicht die eigenartigsten finden, zumindest für uns als externe Beobachter, aber oft ergeben sie vor Ort einen sehr guten Sinn. So haben zum Beispiel die Nikobaresen diese Längeneinheit verwendet, die im Wesentlichen Getränke aus jungen Kokosnüssen nennt, die getrunken werden und die bei der Seefahrt im Indischen Ozean verwendet werden. Und es könnte seltsam klingen, wenn Sie nicht an die Seefahrt im Indischen Ozean gewöhnt sind, vielleicht mit einem Kanu oder einem kleinen Segelboot. Aber wenn man darüber nachdenkt, macht es tatsächlich sehr viel Sinn. Wenn Ihr typischer Bezugsrahmen also so etwas wie Meilen oder Seemeilen ist, berücksichtigt das nicht wirklich die wichtige Variable der Flüssigkeitszufuhr. Wenn Sie also in Salzgewässern unterwegs sind und trinken müssen, sollten Sie die Entfernung natürlich in Form von Flüssigkeitseinheiten messen, die zum Zurücklegen dieser Entfernung erforderlich sind. Ihr Kilometerstand kann in dem Sinne variieren, dass Kilometer weniger sinnvoll sind, wenn Sie beispielsweise starkem Gegenwind oder starken Strömungen ausgesetzt sind.

0:06:28,3 MC: Sie haben erwähnt, dass die aktivitätsbasierten wahrscheinlich am häufigsten vorkommen. Haben Sie aus all den verschiedenen Messbereichen einen Favoriten, den Sie entdeckt haben?

0:06:37,2 RK: Es gibt auch eine Besonderheit in Nordfinnland, die wir nicht im Datensatz erfasst haben, weil ich denke, dass es sich vielleicht um einen ländlichen Mythos handelt. Man nennt es im Grunde die Distanz, über die das Rentier uriniert.

0:06:49,6 MC: Interessant.

0:06:51,1 RK: Das Urteil ist immer noch unklar, aber wir haben keine sehr alte, traditionelle Verwendung dieser Einheit gefunden.

0:06:55,9 MC: Nachdem Sie all diese verschiedenen Formen der Messung gesammelt haben, haben Sie sich die Entwicklung der Dinge angesehen. Was haben Sie über den zeitlichen Zusammenhang dieser körperbasierten Messungen mit standardisierten Messungen herausgefunden und wie sie zu ähnlichen oder unterschiedlichen Zeiten entweder anhielten oder aufhörten?

0:07:12,7 RK: Wir betrachten die Entwicklung der Messung auf regionaler Ebene. Auf der Ebene kultureller Regionen findet man also ziemlich oft körperbasierte Einheiten, die vielleicht vor ein paar tausend Jahren auftauchen, in den frühesten Fällen vielleicht vor 500 Jahren oder vor etwa 4500 Jahren. Aber selbst in einigen dieser Regionen, zum Beispiel in Nordafrika oder im Nahen Osten, wo einige der ersten Standards vor fast 5000 Jahren entstanden, findet man noch im 20. Jahrhundert Menschen, die körperbasierte Einheiten verwenden. Es ist schwer zu sagen, wann sie konkret auftauchten, da wir nicht über entsprechende Beweise verfügen. Zumindest haben wir Beweise für die Verwendung körperbasierter Einheiten Jahrhunderte oder sogar Jahrtausende nach dem ersten Aufkommen von Standards.

0:07:52,1 MC: Was war Ihrer Meinung nach vielleicht der Vorteil dieser körperbasierten Einheiten, da sie an vielen Orten gleichzeitig nebeneinander existierten?

0:08:00.7 RK: Ich denke, wenn Menschen an Messungen denken, denken sie oft an etwas wie Abstraktion oder abstrakte Darstellung der Länge. Wenn Sie sich diese Ethnografien jedoch genau ansehen, werden Sie feststellen, dass körperbasierte Einheiten im Wesentlichen zur Lösung alltäglicher Probleme verwendet werden. Und wenn Sie an die alltäglichen Probleme der Vergangenheit denken, ging es vielleicht darum, ein Kajak für sich selbst zu entwerfen, ein Paddel für dieses Kajak, einen Bogen, einen Speer, eine Angelschnur, Kleidung oder einen dieser Alltagsgegenstände . Normalerweise wurden sie, wenn nicht von Ihnen, dann von jemandem in Ihrer Nähe hergestellt, und dann könnten sie tatsächlich Ihre körperbezogenen Maßeinheiten nehmen und diese Dinge entwerfen. Für Uneingeweihte ist es vielleicht überraschend, dass bei der Gestaltung dieser ergonomischen Alltagstechnologien häufig körperbasierte Einheiten zum Einsatz kamen. Wenn Sie also einen Bogen mit Ihren eigenen körperbasierten Einheiten entwerfen, zum Beispiel dem Klafter, um Ihr Kajakpedal zu entwerfen, erhalten Sie am Ende ein Pedal, das perfekt für Ihren persönlichen Gebrauch geeignet ist.

0:08:56,9 MC: Einige dieser Messmethoden bestehen heute noch, oder? Gibt es immer noch Leute, die Kajaks herstellen, die speziell an ihren Körper angepasst sind?

0:09:04,8 RK: Ja, ja. Ich bin einer dieser Menschen. Ich glaube, ich bin Kajakfahrer. Ich stelle meine eigenen Kajakpedale her und verwende dafür meine eigenen körperbasierten Einheiten. Das ist tatsächlich einer der Gründe, warum ich mich für dieses Thema interessiere.

0:09:15,9 MC: Wie baust du sie?

0:09:17.0 RK: Grundsätzlich gibt es verschiedene Arten von Kajakpedalen. Es gibt das europäische Paddel, das Sie häufig sehen, das diese breiteren Schalenblätter hat, und das ist das, das Sie wahrscheinlich bei Ihrem örtlichen Kajakverleih antreffen werden. Und dann haben Sie noch ein traditionelles Kajakpedal, das oft als Grönlandpedal bezeichnet wird. Es hat ein viel dünneres Profil, sodass die Klingen nicht so breit und viel länger sind. Also habe ich meine eigenen Kajakpedale mit meiner eigenen Tiefe und Elle entworfen. Und natürlich muss der Webstuhl oder der mittlere Teil des Kajaks, den Sie tatsächlich festhalten, so groß sein, dass Sie ihn mit Ihren Fingern einklemmen. Wenn Sie also an die Okay-Geste denken, ist das im Grunde der Umfang des Pedals an dieser Stelle. Es handelt sich also um dieses komplexe System aus Kajak und Paddel, und der Benutzer verfügt über miteinander verbundene Maßnahmen.

0:10:02,4 MC: Haben Sie Zeittests durchgeführt, um zu sehen, wie viel effizienter Sie mit diesem Paddel unterwegs sind im Vergleich zu dem Standardpaddel, das Sie einfach in einem Geschäft kaufen würden?

0:10:11.1 RK: Nein, das habe ich nicht. Zuerst habe ich eine Weile gebraucht, um mich an diese traditionellen Pedale zu gewöhnen, aber jetzt bin ich schneller als zuvor, also ist es definitiv nicht langsamer. Ich habe damit auch sehr lange Strecken zurückgelegt, also haben wir diese Expedition über die Ostsee mit einem meiner eigenen Pedale gemacht.

0:10:26,6 MC: Oh wow!

0:10:27,2 RK: Sie funktionieren wirklich, wirklich gut. Bei der Gestaltung dieser Pedale habe ich mich stark von Ethnographien inspirieren lassen.

0:10:32,6 MC: Mir gefällt das Beispiel der unterschiedlichen Art und Weise, wie Kulturen die Maße auch zur Herstellung von Skiern nutzen, sehr gut. Ich habe das Gefühl, dass es einige sehr spezifische kleine Maße gab, die berücksichtigt wurden, um die körperbetontesten und effizientesten Maße zu schaffen.

0:10:45,6 RK: Ja, und es hängt auch alles vom Kontext ab. Wir haben also Belege dafür, dass die Chanten ihre Skier grundsätzlich anhand ihrer eigenen Körpergröße als Referenzeinheit entwarfen, was auch von anderen finno-ugrischen Völkern verwendet wurde. Aber es gibt auch diese ökologischen Variablen, die man bei der Konstruktion von Skiern berücksichtigen muss, die vielleicht nicht zu viel Schnee tragen, also muss man in schneereicheren Regionen auch das berücksichtigen. Es ist also wirklich so, dass es ziemlich komplex wird, wenn man sich die Details ansieht.

0:11:13.1 MC: Gab es neben der Verwendung zum Bau von Werkzeugen oder speziell für Menschen angefertigten Gegenständen noch andere Verwendungsmöglichkeiten, bei denen alles zum Bau größerer Dinge verwendet wurde?

0:11:24,3 RK: Ja, auf jeden Fall. Es kommt nicht selten vor, dass diese karosseriebasierten Einheiten auch bei großen Bauprojekten zum Einsatz kommen. Großer Maßstab im Kontext kleiner Gesellschaften. Vielleicht würde der Bauleiter zuerst seine körperbasierten Einheiten definieren und dann würden alle anderen diese verwenden. Auf diese Weise beheben Sie das Problem, dass bei einem Bauprojekt mehrere unterschiedliche Einheiten im Umlauf sind. Aber auch körperbasierte Einheiten werden überraschend häufig im Handel verwendet. Sie können sich vorstellen, dass dies zu Problemen führen kann, wenn beispielsweise manche Menschen größer sind als andere. Dennoch wurden überraschenderweise vor nicht allzu langer Zeit noch häufig körperbasierte Einheiten im Handel verwendet.

0:12:00,8 MC: Sie haben festgestellt, dass die Verwendung dieser Technologien viele Vorteile mit sich bringt, und das ist einer der Gründe dafür, dass sie auch heute noch bestehen. Welche Möglichkeiten hoffen Sie, ausgehend von allem, was Sie herausgefunden haben, mit einem besseren Verständnis der Entwicklung oder Beständigkeit dieser Messungen weiter zu verfolgen?

0:12:15.7 RK: Nun, vielleicht bleibt die Frage, die wir im Diskussionsteil unseres Papiers ansprechen, die, ob dieser Ersatz körperbasierter Einheiten durch Standardeinheiten wirklich einen praktischen Grund hatte oder ob der Übergang zur Standardisierung einen hat Hat das vielleicht mehr mit den Bedürfnissen der Regierungsführung zu tun? Wir haben also diese Redewendung von James C. Scott: „Sehen wie ein Staat.“ Da es sich also um die Idee handelt, dass man zur Kontrolle von Menschen, zur Besteuerung von ihnen, zur Vermessung von besteuertem Land usw. tatsächlich Standards braucht, mehr als bei diesen sehr praktischen Aufgaben, zum Beispiel bei der Konstruktion von Skiern.

0:12:52,0 MC: Das ist wirklich interessant. Nun, ich freue mich darauf, das zu sehen. Vielen Dank, dass Sie sich die Zeit genommen haben, mit mir zu sprechen.

0:12:56,7 RK: Danke.

0:12:57,4 MC: Roope Kaaronen ist Postdoktorand an der Universität Helsinki im Rahmen der Forschungseinheit Past Present Sustainability. Einen Link zu seinem Artikel finden Sie unter science.org/podcasts. Halten Sie in den kommenden Wochen auch Ausschau nach einem Video über den Artikel auf dem YouTube-Kanal des Science Magazine.

0:13:16.2 SC: Bleiben Sie bei uns und werfen Sie einen Blick auf die geologische Geschichte der Vereinigten Staaten und wie sie mit lebenswichtigen Mineralien in Verbindung gebracht werden kann, die für Nachhaltigkeit und die neueste Technologie wichtig sind.

[Musik]

0:13:35,1 SC: Jetzt haben wir Paul Voosen. Er ist Mitarbeiter bei Science und hat diese Woche über ein großes Projekt geschrieben, das im Wesentlichen den größten Teil der Vereinigten Staaten nach Mineralien untersuchen wird, die für Wirtschaft und Technologie von entscheidender Bedeutung sind. Hallo Paul.

0:13:49.1 Paul Voosen: Hallo.

0:13:49,8 SC: Die große Überraschung für mich war hier, dass es sich um eine unbekannte Sache handelt. In den USA wissen wir wirklich nicht, was wir haben und wo, ob wir viel Lithium und viele andere Seltenerdelemente haben. Warum wissen wir das nicht?

0:14:04,8 PV: Wir wissen in groben Zügen, aus welchen Gesteinen das Land besteht, aber das letzte Mal, dass das Land intensiv nach Bodenschätzen untersucht wurde, waren eigentlich die 70er und 80er Jahre, und danach wurde gesucht Uran insbesondere. Daher gab es seitdem bis in die letzten Jahre keine wirklich umfassende Kampagne, um das herauszufinden.

0:14:26,9 SC: In den 70er und 80er Jahren suchen Sie also nach Uran, vermute ich, nach etwas Nuklearem, entweder Treibstoff oder Raketen oder was auch immer. Aber was ist mit dem Rest des Bergbaus? Ich weiß, dass wir Ölbohrungen betreiben, und das tun wir auch, es gibt auch Fracking, aber was ist mit dem Rest des Bergbaus passiert? Warum haben wir nicht nach Lithium oder anderen Mineralien gefördert, die für Technologien wichtig sind, die wir ständig nutzen?

0:14:48,6 PV: Ja, nun ja, Bergbau ist keine schöne Sache. Es ist schrecklich für die Umwelt und die Landschaft.

0:14:57.0 SC: Ja, wir sollten erwähnen, dass Kohlebergbau auch in großen Zeiträumen unserer Geschichte stattfindet oder stattgefunden hat.

0:15:01,8 PV: Ja, davon gibt es noch jede Menge.

0:15:03,6 SC: Ja.

0:15:04.1 PV: Es gibt viel Bergbau. Ich glaube, es gibt immer noch Tausende von Minen im Land. Vieles davon ist so, als würde man Steine, Kies oder Sand oder was auch immer besorgen. Es gibt weniger Minen für Dinge wie Edelmetalle oder Gebrauchsmetalle.

0:15:16,8 SC: Wir hatten diese kleine Phase, in der in den USA viel Gold abgebaut wurde.

0:15:21,5 PV: Das haben wir.

0:15:22,0 SC: Das dürfen wir nicht vergessen, ja.

0:15:23,4 PV: Und traditionell haben wir viel abgebaut. Viel Bergbau, Industriekraftwerk. In den letzten paar Jahrzehnten haben wir als Land beschlossen, Dinge zu produzieren, die nicht im Land sind, und Dinge abzubauen, die nicht im Land sind, und so Dinge ins Ausland zu verlagern. Das hat also zu einem geringeren Interesse an der Frage geführt: Wenn Sie hier nie etwas abbauen, warum sollten Sie dann so viel erforschen? Mit der Sorge um die nationale Sicherheit und dem Bewusstsein, dass viele dieser Mineralien, die damals nicht wirklich geschätzt wurden, für den Übergang zu erneuerbaren Energien wichtig sind, beginnt sich das zu ändern.

0:15:57,8 SC: Ja. Das Vermessungsprojekt, von dem Sie sprechen, heißt Earth MRI und wird von USGS durchgeführt?

0:16:04.1 PV: Es wird also vom US Geological Survey betrieben, einer der ältesten wissenschaftlichen Einrichtungen der US-Regierung, und es steht für die Earth Mapping Resources Initiative. Und das begann Ende des letzten Jahrzehnts mit der Ausarbeitung dieser parteiübergreifenden Vereinbarung, dass wir mehr dieser Mineralien benötigen. Insbesondere in diesen Fällen sollten wir uns nicht auf China verlassen, sondern auch in den USA danach suchen. Sie haben Abgeordnete, die die USGS fragen: „Wo sind diese?“ Und sie sagen: „Wir wissen es nicht.“

0:16:34.0 SC: Und sie nennen sie die kritischen Mineralien. Was fällt in diese Kategorie? Ich glaube, Sie sagten, es seien etwa 50 verschiedene Dinge?

0:16:39,8 PV: Ja. Dies ist eine Liste, die ebenfalls von USGS zusammengestellt wurde. Es ist also sehr länderabhängig, dass Kupfer nicht auf der Liste steht, wenn wir über große Vorräte verfügen. In den USA gibt es einen regen Kupferbergbau. Das ist also eine große Bandbreite an Dingen. Es sind Dinge wie Lithium, Dinge wie die Seltenerdelemente, die 17 der kritischen Mineralien sind. Es gibt Dinge wie Graphit, und es geht einfach immer weiter.

0:17:06,5 SC: Aber die Idee ist, dass sie der Schlüssel zur Technologie sind, sie sind der Schlüssel zu nachhaltiger Energie. Gibt es Dinge, die zukunftsweisend sind, die Materialien, die wir für unsere Gesellschaft brauchen?

0:17:15,8 PV: Ja, es sind oft Dinge, die sich gut mit den verschiedenen, häufigeren Metallen verbinden lassen und die magnetische Leistung verbessern, und genau diese Art von Dingen, die man für Halbleiter braucht.

0:17:27,5 SC: Okay. Nun, schauen wir uns diesen Mapping-Aufwand an. Im Grunde betrachten wir uns selbst mit all diesen verschiedenen Techniken. Es gibt grundlegende Dinge wie das Sammeln bereits kartierter Karten, Karten und Aufzeichnungen. Es sind aber auch viele Vermessungsflüge geplant. Können Sie darüber sprechen, wie diese funktionieren und was sie aus der Luft erwarten?

0:17:46,8 PV: Bei Luftflügen gibt es im Wesentlichen Auftragnehmer, die kleine Flugzeuge fliegen, die zwei Primärinstrumente tragen, ein Magnetometer und im Wesentlichen einen Geigerzähler. Ganz tief fliegend, nur 100 Meter hoch, den Rasen in unserer Region mähen und diese hochauflösenden Daten erhalten. Wir haben diese Daten in sehr dürftigen Teilen, Daten aus der Zeit der 70er Jahre für das ganze Land. Aber wir haben das nicht in der Auflösung, die Sie eigentlich brauchen, um die Geschichte dieser Systeme, die Mineralien enthalten könnten, wirklich besser zu verstehen. Mit den Magneten können Sie, es gibt empfindliches Eisen, Magnetit und Eisen, wirklich unter die Erde sehen. Und Felsformationen enthalten unterschiedliche Mengen dieser magnetischen Materialien, sodass Sie kartieren können, wo eine Formation aufhört und eine andere entsteht. Und dann der Geigerzähler: Im Wesentlichen ist bekannt, dass sich bestimmte dieser kritischen Mineralien neben den radioaktiven Elementen Thorium und Uran bilden. Und wenn diese ansteigen, besteht eine gute Chance, dass dort unten etwas Wichtiges passiert.

0:18:46,8 SC: Richtig. Wenn wir also in der Vergangenheit nach Gold oder einigen dieser anderen Mineralien schürften, war es so, als hätten wir es auf die niedrig hängende Frucht abgesehen, wie eine Ihrer Quellen sagt. Das ist viel technischer. Wir suchen nach diesen Hinweisen in den Bereichen Magnetik und Strahlung. Die andere Hälfte davon ist, dass man wissen muss, was das bedeutet. Sie sprechen also ein wenig über einen Blick in die Geschichte des Kontinents und darüber, wie diese Mineralien entstanden sein könnten.

0:19:17,8 PV: In der Wirtschaftsgeologie hat es einen Wandel hin zum Ansatz von Mineralsystemen gegeben. Dies wurde in Ländern wie Australien und Kanada, wo es sich um eine Art Bergbau-Supermächte handelt, tatsächlich als Pionierarbeit geleistet. Aber es geht wirklich darum, die Lebensdauer dieses Minerals vom Vulkanausbruch zu verfolgen, der es möglicherweise aus dem Erdmantel befördert hat, und über die kleinen Wechselwirkungen, die möglicherweise stattfinden, bis hin zur Ausfällung aus dem Wasser oder zur Ablagerung auf dem Meeresboden, oder ...

0:19:46,3 SC: Es ist so kompliziert, Paul. [Lachen]

0:19:48,3 PV: Wechselwirkung mit Kalkstein oder... Ja, einfach endlose Möglichkeiten der Erdkruste.

0:19:53,9 SC: Wissen wir also, wonach wir suchen müssen, weil wir wissen, wie diese Mineralien entstehen, wenn wir tief in die Erde blicken und verschiedene Formen von Magnetismusniveaus sehen, die gegeneinander stoßen?

0:20:04.2 PV: Beim Magnetismus geht es wirklich darum, diese geologischen Karten aufzunehmen und sie dreidimensional darzustellen. Aber man kann Strukturen in der Mitte des Kontinents sehen, es gibt diese gescheiterten Risse, wo der Kontinent vor 750 Millionen Jahren auseinandergerissen wurde, und einer von ihnen heißt Reelfoot Rift. Und dies bot einen Weg für das Magma, durch das es ein paar hundert Millionen Jahre später diese späteren Formationen bilden konnte, die schließlich als Quellen für diese verschiedenen Mineralien dienten.

0:20:34,3 SC: Eine andere Sache, die wir erwähnen sollten, ist, dass sie, als es in der Vergangenheit in den USA all diesen Bergbau gab, vielleicht einfach etwas von diesem Zeug weggeworfen oder es auf großen Haufen in der Nähe der Mine gelassen haben, weil sie es getan haben Ich brauche es damals nicht. Das ist also eine weitere Anstrengung, die Teil dieser Umfrage ist?

0:20:48,7 PV: Ja. Es gibt also dieses überparteiliche Infrastrukturgesetz, in das eine Menge Geld gesteckt wurde, weshalb es zu einem so großen Programm geworden ist. Und ein Teil dieses Gesetzes legt auch fest, dass wir unsere oberirdischen Reserven verstehen, und das sind all diese Schlackenhaufen und Dinge, die dort abgeladen werden. Und viele dieser Mineralien wurden nicht als etwas geschätzt. Sie waren einfach Verschwendung. Gehen Sie an Orten wie Manville, New York, zu einer alten Eisenmine, und aus diesen Schlackenhaufen sprudeln seltene Erden hervor. Die Frage ist: Sind sie konzentriert genug, dass es sich lohnt, sie anzugreifen? Und wo sind sie auch?

0:21:23,3 SC: Ja. Hier gibt es also eine Reihe von Beifangvorteilen. Vielleicht können wir also die Schlackenhalden in den USA katalogisieren, alte Pipelines finden und so etwas. Welche anderen interessanten Phänomene tauchen dabei auf?

0:21:38,6 PV: Diese werden in Zukunft wirklich eine riesige Ressource für Wissenschaftler sein, die weit darüber hinaus nach wertvollen Mineralien suchen. Vieles davon ist nur ein grundlegendes Verständnis dafür, wie die Vereinigten Staaten zusammengekommen sind und so weiter. Die traditionelle Wissenschaft finanziert möglicherweise nicht so viel, wenn sie keine Antwort auf eine große Hypothese gibt. So bildeten sich die Küstenlinien der Carolinas während der Eiszeiten zusammen, oder wie diese Rissbildung funktionierte, oder im Westen gibt es eine Wechselwirkung zwischen dem tiefen Kontinent und den Vulkanbögen, die sich dort auftürmten und einige dieser Reserven schufen. Aber auch die Leute haben diese Arbeit gemacht und verstehen besser, wie das passiert ist. Mithilfe dieser magnetischen Daten können Sie außerdem unsichtbare Fehler in der Erde erkennen. Sie manifestieren sich über der Erde überhaupt nicht, wie man sie im Westen sieht, und sie sind zu flach, um mit seismischen Messungen gesehen zu werden. Es gibt keine Erdbeben, die beweisen, dass es diese gibt. Sie haben also Arbeiten durchgeführt, um diese versteckten Verwerfungen unter Charleston aufzuzeigen, wo es vor 100 Jahren ein gewaltiges Erdbeben der Stärke 7 gab, und niemand weiß wirklich, wann das wieder passieren sollte. Es gibt einen ähnlichen Ort im Südosten von Missouri. Es gibt auch viele andere Verwendungsmöglichkeiten.

0:22:46,7 SC: Auch versteckte Vulkane?

0:22:48,0 PV: Ja, in der Saltonsee in Kalifornien gibt es sehr neue Daten, auf die ich hinweisen kann. Es könnte dort ein paar verschiedene Vulkane geben.

0:22:57,4 SC: Sehr cool. Und wenn Sie so wollen, ist der letzte Nebeneffekt der Umfrage die Suche nach anderen Energiequellen.

0:23:04.0 PV: Es gibt diesen sehr beginnenden Vorstoß. Mein Herausgeber Eric Hand hat vor ein paar Monaten eine Geschichte über geologischen Wasserstoff geschrieben.

0:23:10,4 SC: Das hatten wir im Podcast.

0:23:11,8 PV: Ja. Wir wissen, dass dort Wasserstoff produziert wird. Kann es tatsächlich erfasst, gespeichert und untersucht werden? Wenn das der Fall ist, gibt es an Orten wie diesem Riss in der Mitte des Kontinents diese vulkanischen Gesteine, die sich perfekt für die Produktion eignen. Mithilfe dieser Daten können Sie diese potenziellen Quellgesteine ​​besser verstehen.

0:23:32,0 SC: Und hydrothermal auch. Wenn wir heißes Wasser unter der Erde finden, können wir es auch nutzen.

0:23:36,7 PV: Ja. Daher ist Nevada ein wichtiger Hotspot für das Verständnis der Lithiumbildung, während die Gewässer, die möglicherweise Lithium bilden oder ablagern, ebenfalls hydrothermal sind und manchmal sogar die gleiche Wasserversorgung haben.

0:23:50,3 SC: Was sind die nächsten Schritte? Angenommen, wir finden eine wirklich gute Quelle für Lithium oder einige dieser Seltenerdelemente. Wir haben diese Informationen. Bedeutet das, dass wir es abbauen müssen, oder müssen wir eine Menge sorgfältiger Untersuchungen durchführen, um sicherzustellen, dass wir unser Zuhause nicht zerstören?

0:24:05,4 PV: Ja.

0:24:06,5 SC: Es ist einfach sehr besorgniserregend.

[Lachen]

0:24:09,4 PV: Du willst auf keinen Fall willkürlich darauf eingehen. Wir verfügen in den Vereinigten Staaten über einige der besten Umweltschutzmaßnahmen der Welt, und das ist ein Grund, dies hier tun zu wollen, denn wir beziehen Quellen von Orten, die nur Chaos für andere Menschen anrichten, und wir sollten uns wahrscheinlich um diese Menschen kümmern zu. Aber es ist schwierig, schnell voranzukommen. Viele Leute werden dagegen sein, weil es schädlich ist. Und die große Frage ist: Gibt es eine Möglichkeit, dies verantwortungsvoll zu tun, indem man zumindest dem schadet, was sich im Bereich der Mine befindet, und nichts um sie herum? In der Vergangenheit gab es viele Probleme mit dem Wasserfluss, der gefährliche Stoffe aus Minen an anderen Orten mitnahm. Die derzeitige Regierung möchte, dass dies geschieht. Es besteht ein parteiübergreifender Konsens darüber, dass dies geschehen soll, aber es wird nicht schnell geschehen.

0:24:54,7 SC: Richtig. Wie umweltfreundlich können wir sein, wenn wir versuchen, unsere Energiequellen dabei umweltfreundlicher zu machen?

0:25:01,8 PV: Ja. Es besteht auch die Möglichkeit, dass diese Bergleute ihre eigenen Emissionen senken, auf mehr Elektrofahrzeuge, schwere Nutzfahrzeuge oder andere zukunftsweisende Bergbautechniken umsteigen können. Aber hier gibt es ein Zeitproblem. Wir müssen das jetzt tun, und es besteht ein gewisser Widerspruch darin, dass dies nicht unbedingt in den nächsten paar Jahren geschehen wird. Es wird eine Weile dauern, bis sich diese Minen öffnen.

0:25:25,2 SC: Oh ja, auf jeden Fall.

0:25:26,5 PV: Aber die Nachfrage wird weiter steigen und irgendwann, wenn wir mit den Leuten reden, werden wir einen Punkt erreichen, an dem der Wert davon ist: Okay, Sie bauen diese Mineralien ab. Sie verbrennen sie nicht in der Atmosphäre. Sie können sie recyceln. Sie können wiederverwendet werden, und Sie können es schließlich so gestalten, dass Sie glauben, wir hätten genug herausgeholt, um es einfach weiterzuverwenden und den Abbau wieder herunterzufahren. Aber das ist das Leben unserer Kinder.

0:25:50,8 SC: Vielen Dank, Paul.

0:25:52,0 PV: Ja, es ist mir ein Vergnügen.

0:25:53,0 SC: Paul Voosen ist Mitarbeiter bei Science. Einen Link zu der Geschichte, die wir besprochen haben, finden Sie unter science.org/podcast.

[Musik]

0:26:01.1 SC: Und damit ist diese Ausgabe des Wissenschaftspodcasts abgeschlossen. Wenn Sie Kommentare oder Vorschläge haben, schreiben Sie uns an [email protected] Sie können die Sendung auf unserer Website science.org/podcast anhören oder in einer beliebigen Podcasting-App nach Science Magazine suchen. Die Show wurde von mir, Sarah Crespi, Meagan Cantwell und Kevin McLean mit Produktionshilfe von Podigy geschnitten. Jeffrey Cook komponierte die Musik im Auftrag von Science und seinem Verlag AAAS. Danke für den Beitritt zu uns.

[Musik]