在西太平洋，坐落着小小的南鸟岛，它是日本最东端的领土。这块三角形的陆地仅覆盖一平方英里，而且由于其奇特的围墙状边界，该岛的大部分地区都奇怪地低于海平面。岛上除了一个简易机场和一个日本气象站外，几乎没有什么东西。最近的陆地也在 1000 多公里之外。
然而，尽管南鸟岛资质平平，但它却是非凡事物的关键：稀土元素的宝库。
这个宝藏的所在地更令人好奇。矿脉不在岛上，也不在岛内。它位于岛屿所在海山南部的黏土沉积物中，是鱼牙、鱼鳞和鱼骨碎片的大量沉积物。鱼类化石是稀土元素的陷阱。
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它们的数量如此之多，而且工作效果如此之好，以至于日本科学家计算出，在这个小岛以南 2500 平方公里的区域内的泥土，可以满足世界对四种稀土元素的需求数百年。但是如何做到？为什么？而且，最重要的是，我们该怎么办？
稀土元素是元素周期表中宽阔的低谷地带中的一组化学元素。我们正处于技术繁荣时期，稀土元素对于各种令人眼花缭乱的机器至关重要。其中许多元素使我们能够产生或利用可再生能源。
每次您购买电视、智能手机、LED、节能荧光灯泡或充电电池；每次公用事业公司竖立风力涡轮机；每次丰田制造普锐斯汽车，都会在其中放入少量稀土元素。许多医疗和军事技术也使用它们。因此，过去十年中，这些元素的消耗量有所增加。具有讽刺意味的是，目前它们的大部分矿山都在中国，并伴随着相关的环境灾难。
然而，稀土元素实际上在地球上并不那么稀有。稀有的是找到这些元素的可开采矿藏。由于其化学性质，它们通常不会以稀土矿物的形式聚集，以至于容易提取。
这就是鱼类发挥作用的地方。在 今年 6 月发表于《科学报告》的一篇论文中，一个日本科学家团队试图确定南鸟岛以及南太平洋马尼希基海台东南部的第二个类似地点的鱼类化石的年代，以确定它们的起源以及其他地方是否可能存在更多。
他们使用了化石本身的细节以及黏土中锇同位素的比率，这些同位素的丰度随时间变化的情况此前已绘制出来。他们计算出这些化石有 3440 万年的历史，它们在南鸟岛脚下的集中是行星冷却的意外结果，行星冷却产生了南极冰盖。
大约 3400 万年前，在一段温暖时期之后，南极洲开始形成永久性冰盖。在此之前不久（从地质学角度来看），随着南美洲底部的德雷克海峡和取代塔斯马尼亚岛和南极洲之间陆桥的南塔斯曼隆起的开放，南大洋最终在大陆周围自由流动。与大气中二氧化碳的减少相配合，这种环流将南极洲与北方的暖空气隔离开来，并使其变得更冷，从而促进了冰的形成。
由于冷却，南极底层水变得更冷，因此密度更高。由于密度较高的水会下沉，因此它开始在较温暖、密度较低的水下向北流动。这种底层水在以前缓慢的南部海洋中收集和储存了数千年的养分，这是很长一段时间以来第一次被搅动。
当这种富含养分的冷水冲击到足够大、陡峭和高的海山底部时，它被向上推。涌入阳光照射水域的养分促进了生物的繁荣。今天仍然存在由深海流上升流引起的海山周围类似但强度较低的生产力提高。
由此带来的繁荣持续了大约 10 万年。当南极洲周围储存的养分耗尽时，它就停止了。与此同时，严峻但不可避免的结果——牙齿、骨碎片和称为盾鳞的牙齿状鳞片——沉到了海底。
研究报告的共同作者大田顺一郎表示，骨骼由钙和磷酸盐组成。事实证明，化石磷酸盐非常擅长捕获稀土元素。在过去的 3400 万年中，化石慢慢地从泥土中捕获的液体中吸收了钇、铕、铽和镝。骨碎片的大表面积增强了这种能力。因此，泥土中含有高达百万分之 20,000 的稀土元素，尽管它分布很不均匀。南鸟岛矿藏的特殊之处不在于它含有鱼类化石，也不在于这些化石有任何特殊之处，而在于过去的气候变化产生的一次性过程导致了它们的超高密度沉积。
日本团队计算出，南鸟岛南部有 1600 万吨稀土氧化物，足够世界以目前的消费速度供应上述四种元素 420-780年，而且该矿藏“有可能在半无限的基础上向世界供应这些金属。”
当然，这一切都暗示着，南鸟岛和马尼希基海台绝非独一无二。从理论上讲，任何足够陡峭和高（上升高度至少数千米）且位于足够深海洋盆地（科学家计算为大于 5000 米）的太平洋岛屿或海山，都应在其底部附近相对较小的区域内指向类似的宝藏。太平洋包含数百个具有合适水深测量的岛屿和海山，科学家生成的潜在目标地图上布满了红色斑点。
那么，问题就变成了该怎么做。使地球稀土元素的供应多样化并大规模增加，这似乎是一个可靠的优点。资源的增加意味着我们可以制造更多取代化石燃料需求的设备。而且，由于鱼类化石大于它们所埋藏的沉积物，因此它们的提取相对简单，只需按尺寸分拣，而不是像传统的地面采矿那样使用有毒化学物质。与陆地稀土资源相比，这种泥土的放射性元素（如铀和钍）含量也很低。
但是，鱼类化石位于三英里多深的水下，商业采矿作业目前还无法在该深度实现盈利。此外，还存在深海采矿后果的问题。
在海底开采臭名昭著的锰结核的努力正在进行中，锰结核遍布世界海洋（并且臭名昭著地成为“格洛玛探险者号”试图打捞失踪的苏联潜艇的借口），现在的实际目的是在太平洋一个可能与西班牙一样大的区域开采锰结核。
在这种情况下，根据 7 月 31 日发表在《生态学与进化趋势》杂志上的一项研究，扰乱如此大面积海底的成本可能被低估且可能很高。他们认为，同样的误解也可能困扰对所有深海采矿项目成本的计算。
有人可能会辩称，由于鱼类化石包含在相对较小的区域内，因此提取它们的好处大于任何生物成本。然而，海山正南方的栖息地可能具有宝贵的生物学价值，原因与鱼类化石首先出现在那里的原因相同。而且，由于人类并非全知全能，而且意外后果定律是铁律，因此可能还存在其他意想不到的成本。
这一切与继续在中国获取稀土元素或通过最近在美国或其他地方开设新矿山的努力获取稀土元素的成本相比，孰轻孰重？9 月 1 日发表在《自然通讯》杂志上的一项研究讨论了地面采矿对可再生能源技术造成的生物多样性威胁，如果不仔细规划和执行，可能会超过它们在阻止气候变化方面所做的贡献。简而言之，这很复杂。
采矿不是敌人。社会没有它就无法运转。我父亲是一位退休的采矿工程师，他喜欢说，您接触到的每件好东西要么是采矿得来的，要么是耕种得来的，如果您再加上收获（如木材或鱼类），他就没有错。相反，就像农业或渔业一样，我们如何进行采矿才是重要的。不幸的是，这通常意味着更高的价格。
许多人觉得每年或每半年购买全新手机、电脑或电视是必不可少的，而没有三思而后行，但是每次购买都会带来获取使其工作的元素的后果。出于这个原因，这位作者从 2013 年到 2020 年一直拖着一部日益破旧且备受嘲笑的 iPhone 4。
我们必须明智地保护资源，但也应在选择和运营新矿山（无论是在地球表面还是海底）时保持审慎。下次当您的光标接近下一个“必备”设备的购买按钮时，值得记住其创造会带来后果。与此同时，我们应该认真考虑过去的降温带来的意外收获，这对于防止我们当前变暖困境的可怕后果有何可能性。