Stenen die spontaan in brand vliegen. Het klinkt als iets uit een fantasyfilm, maar toch overkwam het onderzoekers van de Amerikaanse geologische dienst USGS met monsters die ze van de bodem van de Grote Oceaan hadden gehaald.
De rotsen zitten vol koper, zink en ijzer, precies de metalen waar mijnbouwbedrijven voor diepzeemijnbouw op azen. Maar zodra ze droog worden en met zuurstof in aanraking komen, kunnen sommige exemplaren zichzelf opwarmen tot ze vlam vatten.
Zo vlogen de stenen in het lab in brand
Het verhaal begint in 2022. Een expeditie van USGS, samen met de Amerikaanse overheidsdiensten BOEM en NOAA, trok naar de Escanaba Trough. Dat is een gebied met hete bronnen op de zeebodem, voor de kust bij de grens van Oregon en Californië. Een onderwaterrobot van het Woods Hole Oceanographic Institution haalde daar 57 rotsmonsters uit vier zones naar boven.
De meeste monsters bevatten veel metaalsulfiden. Dat zijn verbindingen van metalen met zwavel die rond hydrothermale bronnen ontstaan. Heet water uit de aardkorst voert daar opgeloste metalen mee, die neerslaan zodra ze het koude zeewater raken.
In het lab werden de monsters gevriesdroogd en vermalen voor analyse. Bij twee van de 57 ging het mis. Ze warmden zichzelf op tot boven de 100 graden en vlogen spontaan in brand, waarna er van het oorspronkelijke materiaal niets meer over was.
Mobiele gebruikers kunnen de onderstaande tabel horizontaal scrollen.
| Onderdeel | Gegevens |
|---|---|
| Onderzoeksgebied | Escanaba Trough, voor de kust van Oregon en Californië |
| Expeditie | 2022 |
| Opgehaalde rotsmonsters | 57 uit vier zones |
| Spontaan in brand gevlogen | 2 monsters |
| Temperatuur bij zelfopwarming | Boven de 100 °C |
| Boosdoener | Nanokristallijn marcasiet (ijzersulfide) |
| Publicatie | Scientific Reports, 2026 |
Bronnen USGS, Deep-sea sulfide minerals can spontaneously combust (2026) · Scientific Reports, Spontaneous combustion of metal sulfide minerals (2026) · ScienceAlert, Deep-sea rocks caught fire (2026)
Het volledige onderzoek verscheen onlangs in het vakblad Scientific Reports. De onderzoekers delen het al voor de definitieve eindredactie, zodat het publiek er sneller kennis van kan nemen.
Waarom diepzeemijnbouw ineens een brandrisico heeft
Op de zeebodem liggen grote afzettingen van dit soort sulfidegesteente. Behalve koper, zink en ijzer kunnen ze ook goud en zilver bevatten. Geen wonder dat er wereldwijd naar wordt gekeken als toekomstige bron van metalen.
De Internationale Zeebodemautoriteit heeft al exploratievergunningen voor sulfiden verleend op twee onderzeese bergruggen in de Atlantische en de Indische Oceaan. Gedolven wordt er nog niet, maar de voorbereidingen lopen. Daardoor komt deze vondst op een gevoelig moment.
De onderzoekers waarschuwen dat zelfopwarming tot plotselinge branden aan boord van schepen kan leiden. Wie gesteente van de zeebodem omhoog haalt, stelt het bloot aan zuurstof en aan andere temperaturen, druk en vochtigheid. Juist die omschakeling kan de reactie op gang brengen.
De boosdoener is een instabiele vorm van marcasiet
Om de oorzaak te vinden, vergeleken de onderzoekers de brandende stenen met monsters uit hetzelfde gebied die rustig bleven liggen. Teer of aardolie in het gesteente bleek niet de schuldige. Het verschil zat in de mineralen zelf.
De stenen die vlam vatten, bestonden vooral uit nanokristallijn marcasiet. Dat is een vorm van ijzersulfide die in de loop der tijd de plaats heeft ingenomen van een ouder mineraal, pyrrhotiet. Daarbij nam het zelfs de vorm van dat mineraal over. Dat tussenstadium blijkt verrassend instabiel.
Komt dit marcasiet in contact met zuurstof, dan reageert het en komt er warmte vrij. Vermalen of breken levert extra energie om die reactie op gang te helpen. Zo kan het materiaal zichzelf steeds verder opwarmen tot het in brand vliegt. Een steen die rustig blijft liggen tot jij hem aansteekt, is dit dus niet.
Wat dit betekent voor de jacht op metalen op de zeebodem
Sulfidegesteente wordt ook op land gewonnen, op plekken waar oude zeebodem nu aan de oppervlakte ligt. De onderzoekers zien echter zulke grote verschillen met het gesteente uit de diepzee dat de veiligheidsregels van mijnen op land niet zomaar bruikbaar zijn.
Hoofdonderzoeker Amy Gartman en haar collega’s benadrukken wel dat niet elke sulfidelaag op de zeebodem spontaan gaat branden. Hun punt is dat elke afzetting apart moet worden onderzocht voordat iemand er op grote schaal gesteente uit naar boven haalt.
Voor de diepzeemijnbouw betekent dat extra risicoanalyses en technische maatregelen om zelfopwarming te voorkomen. Een goudkoorts op de zeebodem blijkt dus heel letterlijk vuurgevaarlijk te kunnen zijn.
