什么是深海采礦？與你我何干？

說起深海采礦，可能很多人覺得這和自己的日常生活沒什么關(guān)系。畢竟，這事兒發(fā)生在遙遠(yuǎn)的海底，離我們的柴米油鹽似乎太遠(yuǎn)了。

但其實(shí)，這背后牽涉的事情挺多，既有高科技，也有環(huán)保問題，還有我們大家都關(guān)心的能源需求。

今天就給大家聊聊，什么是深海采礦，為什么它會引起這么大的爭議，以及可能會帶來哪些影響。

一塊來自5600米深海的多金屬結(jié)核礦。攝影：Linda Wong ?? 綠會融媒·海洋與濕地工作組
什么是深海采礦？ 深海采礦，聽起來像是個科幻電影里的詞兒，但它真真切切是科學(xué)家和企業(yè)家們正在研究和嘗試的事情。簡單來說，深海采礦就是到海底去挖礦。不是普通的沙子石頭，而是一些特別稀有的金屬和礦產(chǎn)，比如銅、鎳、鈷、鋅，還有稀土元素。這些東西可不簡單，它們是做手機(jī)、電動車電池、風(fēng)力發(fā)電設(shè)備等高科技產(chǎn)品的重要材料。

一般來說，深海采礦的目標(biāo)是那些在200米甚至更深的海底沉積物中埋藏的礦產(chǎn)資源。一個特別出名的地方叫克拉里昂-克利帕頓區(qū)，簡稱CCZ，位于夏威夷和墨西哥之間。這片區(qū)域的海底面積有300多萬平方公里，相當(dāng)于一個印度那么大，里面埋著大量礦產(chǎn)資源。

深海礦業(yè)，即從200米以下的深海海床中提取礦產(chǎn)資源，是當(dāng)前面臨的重要環(huán)境問題之一。盡管這一領(lǐng)域的礦產(chǎn)資源具有巨大的經(jīng)濟(jì)潛力，但相關(guān)研究表明，深海礦業(yè)可能對海洋生態(tài)系統(tǒng)和生物多樣性造成嚴(yán)重破壞。因此，在全球范圍內(nèi)，如何在開發(fā)資源與保護(hù)環(huán)境之間找到平衡，成為一個亟待解決的問題。上圖來源：國際海底管理局（ISA）2021年、世界自然保護(hù)聯(lián)盟（IUCN）深海采礦專欄。
那么，為什么深海采礦會火起來呢？

那為啥非得去海底挖這些礦呢？咱們回頭看看地上的資源就明白了。

最近這些年，全球都在提倡“綠色能源”。比如，電動車、風(fēng)能發(fā)電、太陽能電池板，都是為了減少污染，保護(hù)地球。聽起來挺好的，但這背后需要大量的稀有金屬和礦產(chǎn)。這些材料從哪來呢？過去，大家主要從陸地上挖，但問題是，陸地上的礦產(chǎn)越來越少了，而且開采的難度和成本都越來越高。

于是，有人就把目光轉(zhuǎn)向了深海。他們覺得，既然陸地上挖不到，那就去海底挖，海底那么大，資源看起來“取之不盡”。

深海是許多海洋生物的家園。上圖是兒童心中的深海世界。圖源：國際少兒環(huán)保公益繪畫大賽

深海采礦，到底怎么采？ 說起來，深海采礦的技術(shù)并不簡單。它不像我們平時見到的那種挖掘機(jī)在地面上施工，而是需要用到專門的設(shè)備。

比如，有一種機(jī)器，像個巨大的水下吸塵器，可以把海底的礦石吸起來，然后通過管道傳輸?shù)胶Ｃ嫔系拇线M(jìn)行處理。整個過程聽起來很高科技，但實(shí)際上風(fēng)險也挺高。

為什么風(fēng)險高呢？因?yàn)樯詈－h(huán)境非常特殊。比如，海底特別深，有的地方甚至比珠穆朗瑪峰還深，壓力極大，溫度很低，完全是黑暗的環(huán)境。在這樣的地方施工，設(shè)備容易出問題，人類目前的技術(shù)也還處于試驗(yàn)階段。

深海采礦的潛在影響示意圖。圖源：Drazen等（Amanda Dillon）2020年的研究。doi.org/10.1073/pnas.2011914117
**利與弊，如何權(quán)衡？**支持深海采礦的人認(rèn)為，這件事兒有幾個好處。

一是，顯然能緩解資源短缺的問題。比如，做電動車電池需要的鎳和鈷，這些金屬陸地上越來越少，而海底的儲量很大。開采這些資源，可以支持綠色能源的發(fā)展，減少對化石燃料的依賴。 而陸地上的這些礦產(chǎn)資源已經(jīng)開始面臨枯竭的風(fēng)險，采礦活動也受到了環(huán)保限制。深海被認(rèn)為是一個尚未開發(fā)的“資源寶庫”，可以滿足全球未來幾十年對這些關(guān)鍵礦物的需求。

深海采礦的支持者指出，相較于陸地采礦可能造成的毀林、河流污染和生態(tài)系統(tǒng)破壞，深海采礦的直接影響范圍可能更小。例如，陸地采礦常需要大規(guī)模的挖掘和擴(kuò)建，這會侵占農(nóng)田和森林。而深海采礦是在海底進(jìn)行的，理論上可以避免對人類居住區(qū)和陸地生態(tài)系統(tǒng)的破壞。

二是這畢竟是個科技前沿，深海采礦可能會帶來經(jīng)濟(jì)收益。礦產(chǎn)是有價值的，尤其是那些稀有金屬，賣出去可以賺不少錢。對一些國家來說，這甚至可能成為新的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)。

三是，如今為了實(shí)現(xiàn)全球“碳中和”目標(biāo)，各國都在加快向可再生能源轉(zhuǎn)型。而制造這些能源設(shè)備所需的礦物，大多是深海蘊(yùn)藏的礦物。所以支持者認(rèn)為，深海采礦將為綠色技術(shù)提供重要的原材料，從而助力實(shí)現(xiàn)清潔能源的普及，能夠幫助人類應(yīng)對氣候變化——最終減少對化石燃料的依賴。

這是一塊來自太平洋海底的錳結(jié)核標(biāo)本，也被稱為“pelagite”，標(biāo)本厚度約為8到9毫米。錳結(jié)核是一種深色礦物質(zhì)，在全球許多深海海底都較為常見，有些區(qū)域甚至十分豐富。它的主要成分包括錳、鐵、銅、鎳和鈷等礦物，此外還包含托多洛克礦、錳鈉礦、含水鐵氧化物、針鐵礦以及火山碎屑鋁硅酸鹽和沸石等復(fù)雜物質(zhì)。這種結(jié)核最特別的地方是它的極慢生長速度——每百萬年才增長約5毫米。此外，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)出不規(guī)則的同心層狀，這表明它并非連續(xù)生長，而是斷斷續(xù)續(xù)地積累形成的。這些錳結(jié)核的生成過程至今仍存在許多謎團(tuán)，比如它們?yōu)楹文荛L期留在海底表面而不被沉積物掩埋，以及較大的結(jié)核為何生長得更快。上面這張標(biāo)本的橫截面清晰地展示了其中心部分的層狀結(jié)構(gòu)，核心部分似乎以一塊橙棕色的巖石碎片為起點(diǎn)逐漸生成。照片由James St. John于2014年9月4日拍攝（CC BY-SA 4.0）。

這是一塊位于克拉里恩-克里珀頓區(qū)（CCZ）深海海底的多金屬結(jié)核。圖片是由ROV KIEL 6000無人潛水器拍攝的，拍攝地點(diǎn)是在2015年4月，F(xiàn)S SONNE號進(jìn)行的SO239探險中。圖片中的錳結(jié)核分布在海底，這些結(jié)核富含多種礦物，通常被認(rèn)為是潛在的深海資源。該圖由GEOMAR提供，?GEOMAR Bilddatenbank（CC BY-SA 4.0）
但并不是所有人都這么看。深海采礦并不是只有好處，也有不少爭議。甚至于，反對的聲音還挺大的。

為什么呢？深海采礦為啥會引起這么大的爭議呢？

因?yàn)?，很多科學(xué)家和環(huán)保人士擔(dān)心，深海采礦可能會對海洋環(huán)境造成巨大的破壞。

一是生態(tài)破壞。海底的環(huán)境非常脆弱，那些礦產(chǎn)埋藏在海底沉積物中，上面可能生活著很多微生物、小動物，甚至一些我們還沒發(fā)現(xiàn)的新物種。一旦開采，這些生態(tài)系統(tǒng)可能會被徹底摧毀?？茖W(xué)家做過實(shí)驗(yàn)，哪怕只是用小型設(shè)備擾動了很小一片海底沉積物，幾十年過去了，這片區(qū)域的生態(tài)都沒能恢復(fù)。如果是大規(guī)模采礦，那后果就更嚴(yán)重了。

二是是氣候影響。海底沉積物里儲存著大量的二氧化碳。如果采礦把這些沉積物攪動起來，二氧化碳會不會被釋放到海水中甚至大氣里？這對全球氣候來說無疑是雪上加霜。

另外，還有一個潛在的后果是海水酸化?？茖W(xué)家擔(dān)心，深海采礦可能會改變海水的化學(xué)成分，導(dǎo)致酸化加劇。這種“海洋的骨質(zhì)疏松癥”會影響很多海洋生物，比如珊瑚、貝類，它們需要礦物質(zhì)來建造外殼，一旦酸化，就可能無法生存。

對了，最近還有一個最新的觀點(diǎn)，大家如果關(guān)注了“海洋與濕地”（OceanWetlands），可能會注意到：2024年7月份的一項(xiàng)新研究表明，這些“石頭塊”（結(jié)核）在黑暗中產(chǎn)生氧氣，可能是深海生物多樣性賴以生存的氧氣來源。

這張示意圖展示了多金屬結(jié)核開采的過程，從上到下依次為海面作業(yè)船、中層水域的沉積物羽流以及海底的結(jié)核采集器。沉積物羽流分為兩個階段：第一階段是動態(tài)羽流，排放的含沉積物廢水迅速下沉并稀釋至中性浮力深度；第二階段是環(huán)境羽流，受到海洋洋流和湍流的影響，并逐漸沉降。圖示由Carlos Mu?oz-Royo于2021年7月27日發(fā)布。圖源：ResearchGate
為什么國際上吵得很厲害？ 說到這兒，可能有人會問：既然深海采礦有這么大的爭議，為什么還有國家和公司在推動？

這里面涉及到利益分配的問題。根據(jù)《聯(lián)合國海洋法公約》，國際水域?qū)儆?*“全人類共同的遺產(chǎn)”**，不能被某個國家或者公司私自占有。但實(shí)際操作中，國際海底管理局（ISA）負(fù)責(zé)發(fā)放采礦許可證，而很多大公司和一些國家認(rèn)為，這片資源“擱著也是擱著”，不如開發(fā)出來，大家共同受益。

反對的一方則認(rèn)為，深海采礦涉及到的技術(shù)、環(huán)保影響還沒有研究透徹，現(xiàn)在開采太草率了。他們呼吁至少暫停30年，等研究清楚了再說。比如挪威最近就暫停了深海采礦的計(jì)劃，表示還需要更多的時間來評估風(fēng)險。

寫在最后呢——

深海采礦這個話題，涉及到能源、經(jīng)濟(jì)、科技和環(huán)境等多個方面，說簡單點(diǎn)就是人類需求和自然保護(hù)的矛盾。雖然它離我們的日常生活看似遙遠(yuǎn)，但實(shí)際上，每一塊手機(jī)電池、每一輛電動車背后，可能都和這些稀有資源相關(guān)。

未來，深海采礦是否會大規(guī)模開展，目前還不好說。但我們可以做的，就是了解更多信息，關(guān)心這片屬于全人類的“海洋遺產(chǎn)”，權(quán)衡如何做。

（注：本文僅代表資訊或者作者個人觀點(diǎn)。不代表平臺觀點(diǎn)。歡迎留言、討論。）
資訊源 | ISA, WIKIPEDIA等
編譯 | 王海詩（Amphitrite Wong）編輯 | Linda
排版 | 綠葉參考資料略