Konkrecje jak złoto. Ruszył wyścig po surowce z morskiego dna

W połowie września z meksykańskiego portu Manzanillo na wyjątkową misję popłynął statek o nazwie „Hidden Gem”. Potężna, licząca ponad 220 metrów długości jednostka jest przystosowana do transportu minerałów z dna morskiego. Na pokładzie ma zaprojektowany na zamówienie pojazd przeznaczony do ich zbierania. Statek zarządzany przez The Metals Company (TMC), kanadyjską korporację specjalizującą się w górnictwie głębinowym, kierował się w stronę tzw. strefy Clarion-Clipperton (CCZ). To rozległa, rozciągająca się od Hawajów po Meksyk, podwodna równina znajdująca się na dnie Oceanu Spokojnego. Celem ekspedycji jest przetestowanie sprzętu górniczego na ekstremalnie dużych głębokościach, gdzie ciśnienie jest wielokrotnie wyższe niż na powierzchni.

Pozwolenie na misję „Hidden Gem” wydała Międzynarodowa Organizacja Dna Morskiego (ISA), która zajmuje się nadzorem nad wydobyciem na wodach międzynarodowych oraz ochroną głębin morskich. Decyzja zaskoczyła przeciwników kopania na dnie. ISA po latach debat nad tym, czy powinno się pozwolić na eksploatację podwodnych minerałów, po raz pierwszy od 1970 r. wydała zgodę na takie próbne wydobycie. Tym samym wyścig o podwodne zasoby wszedł w kolejną fazę.

Czytaj więcej

Plus Minus

Moskwa miesza w bałkańskim kotle

Rosjanie rzucają Zachodowi wyzwanie w Bośni. Kraj rozdzierany przez etniczne konflikty i paraliżowany przez niewydolny system polityczny próbują zepchnąć z drogi do NATO i Unii Europejskiej.

Bezcenne ziemniaki

Dnem morskim i jego zasobami od lat interesuje się coraz więcej państw. Do tej pory prace wydobywcze były prowadzone głównie na płytszych obszarach przybrzeżnych, jednak wraz z rozwojem nowych technologii kolejne kraje i korporacje górnicze zaczęły z zainteresowaniem spoglądać na potencjalnie bogatsze zasoby leżące głębiej. W ostatnich kilku latach ISA wydała 30 pozwoleń na badania i poszukiwania minerałów. Większość z nich dotyczy CCZ. Poza kanadyjską TMC otrzymały je m.in. belgijska korporacja Dredging Environmental and Marine Engineering (DEME) oraz brytyjska firma UK Seabed Resources, będąca spółką zależną amerykańskiego Lock-heed Martin. Łącznie firmy górnicze mają pozwolenia na eksplorację terenu wielkości Niemiec i Francji.

Perspektywa rozpoczęcia wydobycia komercyjnego na tym obszarze stała się dużo bardziej realna z powodu działań Nauru. W czerwcu 2021 r. ten niewielki wyspiarski kraj poinformował Międzynarodową Organizację Dna Morskiego, że we współpracy z TMC ma zamiar w ciągu dwóch lat rozpocząć eksploatację dna oceanicznego w strefie Clarion-Clipperton. To zgłoszenie uruchomiło niestosowaną wcześniej procedurę, w ramach której w tym okresie organizacja musi opracować kodeks zasad górnictwa morskiego na wodach międzynarodowych. Po tym terminie, niezależnie od tego, czy przepisy zostaną przyjęte, będzie można występować o pozwolenia na wydobycie.

Jak pisze „Guardian”, wniosek Nauru można potraktować jak wystrzał z pistoletu startowego, który rozpoczął „bieg” po zasoby głębin. Payal Sampat, ekspertka ds. górnictwa, na łamach tego samego brytyjskiego dziennika porównała to, co się dzieje, do gorączki złota z XIX wieku.

Wyobraźnię poszczególnych państw i firm szczególnie pobudzają konkrecje polimetaliczne. Te liczące miliony lat kamienie wielkości ziemniaka są rozsiane na dnie na głębokości od 4 do 6 tys. metrów. Konkrecje powstają wiele milionów lat. Cały proces zaczyna się od cząsteczki organicznej, np. fragmentu zęba rekina. Związki metali przenoszone przez wodę zbierają się wokół tych cząsteczek i „rosną” o około 1 centymetra w ciągu miliona lat.

Amerykańska Służba Geologiczna szacuje, że w samej tylko CCZ są ich miliardy. Występują również w kilku innych miejscach na Ziemi, m.in. w basenie Oceanu Indyjskiego oraz na wschodnim Pacyfiku. Niepozorne skały zawierają w sobie miedź, nikiel, mangan oraz kobalt. Według badaczy może w sumie chodzić o ponad 270 mln ton niklu, 230 mln ton miedzi oraz 70 mln ton kobaltu. Po raz pierwszy odkryła je w 1868 r. załoga pogłębiarki pracującej na Morzu Karskim, części Oceanu Arktycznego. Z kolei kilka lat później ich obecność na dnie Atlantyku i Pacyfiku potwierdziła ekspedycja statku badawczego HMS Challenger. W latach 60. i 70. XX wieku konkrecjami zaczęły interesować się ogromne korporacje górnicze. Wydały łącznie ponad 500 mln dol. na ich badania oraz zidentyfikowanie potencjalnych złóż. Ostatecznie za względu na ogromne koszty, brak odpowiednich technologii oraz łatwiejszą dostępność minerałów na powierzchni prace porzucono.

Jak przypomina „Guardian”, jeden z ówczesnych inżynierów odpowiedzialnych za pierwsze próby wydobycia konkrecji porównał tę operację ze staniem na szczycie Empire State Building i podnoszeniem małych kamyków z chodnika za pomocą słomki w nocy. Na podstawie konwencji Narodów Zjednoczonych o prawie morza z Montego Bay z 1982 r. krajom członkowskim ONZ wydzielono na Oceanie Spokojnym „działki”, na których znajdują się konkrecje. Jedną z nich posiada też Polska.

Znaczenie konkrecji wzrosło za sprawą konieczności ograniczenia emisji gazów cieplarnianych i walki ze zmianami klimatu. – Zwolennicy górnictwa głębinowego argumentują, że rosnące zapotrzebowanie na samochody elektryczne oraz energię słoneczną i wiatrową wymaga nowych źródeł surowców kluczowych dla tych technologii. Na przykład kobalt jest potrzebny do produkcji baterii litowych – mówi „Plusowi Minusowi” dr Beth Orcutt, biogeochemik mikroorganizmów morskich, z instytutu badawczego Bigelow Laboratory for Ocean Sciences. The Metals Company twierdzi, że konkrecje tylko z terenów, które obecnie obejmuje jej licencja, pozwolą na wyprodukowanie 280 mln samochodów elektrycznych.

Entuzjaści eksploatacji zasobów dna oceanicznego zwracają również uwagę na wyliczenia Banku Światowego oraz Międzynarodowej Agencji Energii Atomowej. Wynika z nich, że jeśli świat zaadaptuje zieloną technologię i odejdzie od paliw kopalnych, by ograniczyć wzrost temperatur, to zapotrzebowanie na kobalt wzrośnie do 2050 r. o ponad 450 proc. Jeśli chodzi o nikiel, będzie go potrzeba o ponad 50 proc. więcej, a w przypadku miedzi zapotrzebowanie wyniesie o 100 proc. więcej. W związku z tym według części ekspertów eksploatowane obecnie zasoby nie wystarczą, by zaspokoić te potrzeby.

– Baza kopalin lądowych ulega ciągłemu zmniejszaniu na skutek wydobycia. Dochodzi także do wykluczenia istniejących złóż z eksploatacji m.in. z powodów środowiskowych. Rosnące potrzeby zwiększającej się populacji świata wymagają dostarczania wciąż nowych ilości surowców mineralnych. Dalekowzrocznie należy zatem myśleć o dostępie do rezerwy surowcowej. Miedź, którą można znaleźć w konkrecjach, jest np. niezbędnym elementem paneli słonecznych. Niektóre metale obecne w konkrecjach są z kolei potrzebne w wysokich technologiach stosowanych w elektrowniach wiatrowych – tłumaczy „Plusowi Minusowi” prof. Krzysztof Szamałek, specjalista z zakresu geologii gospodarczej oraz geologii złóż z Wydziału Geologii Uniwersytetu Warszawskiego. Za pozyskiwaniem kobaltu z konkrecji przemawiać mają również względy moralne. Największe złoża tego pierwiastka są bowiem eksploatowane w Demokratycznej Republice Konga, gdzie w nieludzkich warunkach pracują tysiące dzieci.

Czytaj więcej

Plus Minus

Czy rosyjscy oligarchowie na pewno tracą majątki?

Po rosyjskim ataku na Ukrainę na świecie zaczęto masowo zamrażać majątki kremlowskich oligarchów. Zachód zapowiada, że chce je skonfiskować, sprzedać, a pieniądze przekazać Ukraińcom. Niestety, w tym przypadku łatwiej powiedzieć, niż zrobić.

Podwodne kombajny

Eksperci wyróżniają kilka metod wydobywania minerałów z morskich i oceanicznych głębin. Ich użycie zależy od tego, jakie rodzaje złóż mają być eksploatowane.

– Wyróżniamy konkrecje polimetaliczne, bogate w kobalt skorupy żelazomanganowe oraz siarczki polimetaliczne. Dwie ostatnie są podobne do rud występujących na lądzie i wymagają podobnej techniki jak w przypadku górnictwa odkrywkowego – tłumaczy w rozmowie z „Plusem Minusem” Arlo Hemphill, biolog morski oraz specjalista w dziedzinie bioróżnorodności biologicznej z Greenpeace’u. Mówiąc wprost, maszyny kopią w dnie morskim i kruszą skały.

Jeśli chodzi o konkrecje rozrzucone na podwodnych równinach, mają być pozyskiwane z wykorzystaniem niestosowanej nigdy wcześniej technologii. Na początku statek wydobywczy za pomocą specjalnego podnośnika i długiego na kilka kilometrów kabla opuszcza zdalnie sterowany kombajn na dno. – Maszyna jeździ wzdłuż dna i zbiera konkrecje. Następnie kruszy je w celu uzyskania zawiesiny skalnej, która jest pompowana rurami na statek znajdujący się na powierzchni – opisuje dr Beth Orcutt. Podwodne kombajny mają poruszać się w rzędach, zdzierając około 10 centymetrów powierzchni dna. – Te pojazdy mogą ważyć nawet 80 ton, tyle samo, co prom kosmiczny NASA – zauważa, rozmawiając z „Plusem Minusem”, Emma Wilson, ekspertka ds. ochrony przyrody, pracująca dla Deep Sea Conservation Coalition, czyli koalicji ponad 100 organizacji działających na rzecz ochrony bioróżnorodności mórz i oceanów.

Gdy zassane z dna konkrecje trafią na statek, będą tam poddawane dalszej obróbce. – Będą przemywane, a odmyty muł wróci do oceanu. Później będą mielone i spajane pod ciśnieniem w rodzaj peletów, co pozwoli na ich przewożenie w ładowniach. Technologicznie jest to w pełni opanowane. Konkrecje są miękkie, więc łatwo dają się rozkruszyć i zmielić. W stanie naturalnym są bardzo porowate i zawodnione, zatem przed transportem należy je pozbawić tych elementów – wyjaśnia prof. Szamałek. Docelowo tak przygotowany „produkt” ma trafiać do znajdujących się na brzegu specjalnych centrów przetwórstwa.

W taki właśnie sposób koncern TMC podczas testów, które mają potrwać miesiąc, chce wydobyć ok. 3,5 tys. ton konkrecji. Jeśli wszystko przebiegnie zgodnie z planem, firma chciałaby rozpocząć pierwsze wydobycie komercyjne już w 2024 r., choć zdaniem ekspertów na masową eksploatację ze względów technologicznych trzeba będzie jeszcze poczekać kilka lat.

Programy podwodnego górnictwa posiada także wiele innych światowych koncernów wydobywczych. Wspomniana już DEME testuje robota do zbierania konkrecji. – Patania II wykorzystuje strumień wody do ich wypłukiwania, a następnie natychmiast je zasysa jak odkurzacz – opisuje „Plusowi Minusowi” dr Tanja Stratmann, badaczka z Królewskiego Niderlandzkiego Instytutu Badań Morskich.

Nad sposobami pozyskiwania konkrecji pracuje też np. Blue Nodules działający pod auspicjami Unii Europejskiej. Dwa lata temu przedsiębiorstwo przeprowadziło udany test gąsienicowego pojazdu o nazwie „Apollo II” przeznaczonego do zbierania konkrecji. Prace wydobywcze na głębokościach 1000 metrów prowadzi japońska korporacja JOGMEC, która eksploatuje tzw. Rynnę Okinawy. Z kolei Polska w 2018 r. podpisała z ISA umowę na poszukiwanie siarczków polimetalicznych w strefie ryftu śródatlantyckiego. W maju 2022 r. wynajęto do tego celu specjalny statek.

Czytaj więcej

Plus Minus

Efekt sankcji - Rosja stawia na podróbki

Po tym, jak zachodnie firmy masowo zaczęły opuszczać Rosję, kraj zalały podróbki znanych marek i dzieła rosyjskiej myśli technicznej. Kreml przyzwala na kradzież własności intelektualnej, traktując ją jako odwet za sankcje.

Ryzyko katastrofy

Dno oceaniczne jest najmniej zbadanym obszarem na Ziemi. W jego najgłębszych częściach, kilka kilometrów poniżej powierzchni wody, panuje nieprzenikniona ciemność, a ciśnienie jest nawet 500 razy większe niż na powierzchni. Mimo lat badań niemal 85 proc. tych terenów nie zostało skartografowanych. Nie są one jednak, jak mogłoby się wydawać, wymarłą pustynią. – Wiemy więcej o powierzchni Księżyca i Marsa niż o głębokim dnie morskim. Szczególnie jeśli chodzi o CCZ. Za każdym razem, gdy naukowcy badają te obszary, odkrywają nowe gatunki. Jest to zdecydowanie nieznany i ledwo odkryty świat – podkreśla Hemphill.

Jak wynika z najnowszych opracowań mikrobiologów, strefa Clarion-Clipperton aż tętni życiem. – W opublikowanej w 2015 r. pierwszej Światowej Ocenie Oceanów, opracowanej przez ONZ, napisano, że ten teren stanowi największe źródło różnorodności gatunkowej i ekosystemowej na Ziemi. Ponadto uznano, że istnieją dowody na to, że bogactwo organizmów morskich przewyższa wszystkie inne znane biomy oraz że wspiera funkcje niezbędne do tego, by naturalne systemy naszej planety działały poprawnie. Dla przykładu, całkiem niedawno naukowcy odkryli 30 nowych gatunków w samej tylko CCZ – mówi Wilson.

Gdy zainteresowanie zasobami naturalnymi mórz i oceanów rośnie, eksperci obawiają się, że ich eksploatacja zagrozi istnieniu tego dziewiczego ekosystemu. – Istnieje wiele problemów środowiskowych związanych z górnictwem głębinowym. Wydobycie może zniszczyć siedliska zwierząt. A nie są znane strategie odzyskiwania tych środowisk. Wydobycie może również mieć negatywny wpływ na migrujące gatunki ryb, ssaków morskich i ptaków ze względu na światło i hałas – wylicza dr Orcutt.

Ten ostatni czynnik będzie groźny szczególnie dla gatunków, które wykorzystują wibracje do komunikacji. Zakłóciłby również nawigację czy odżywianie części zwierząt. Szczególnie że dźwięk może przemieszczać się na odległość około 500 kilometrów. Ekolodzy i biolodzy morscy martwią się również o zanieczyszczenia powstałe na skutek oczyszczania konkrecji na statkach. – Ścieki odprowadzane ze statków z powrotem do oceanu zawierałyby metale śladowe oraz substancje chemiczne używane do oddzielenia metali od skał. Grozi to zniszczeniem wielu łańcuchów pokarmowych – ostrzega Wilson.

„Chmury” zanieczyszczeń mogą również utrudniać oddychanie i odżywianie wielu organizmom. Należy mieć także na uwadze, że mogą one wraz z wodą przenosić się na tysiące kilometrów. „Atlantic” przypomina, że podczas jednej z ekspedycji do Rowu Mariańskiego naukowcy znaleźli fragment obiektu wyprodukowanego przez człowieka.

Praca podwodnych kombajnów może z kolei doprowadzić do zagłady zwierząt i mikroorganizmów, które znajdą się na ich drodze lub żyją na konkrecjach i zostaną „zmielone”. – Jesteśmy bardzo zaniepokojeni brakiem zrozumienia tego, że dno morskie absorbuje dwutlenek węgla. Osady, które na nim zalegają, zatrzymują ogromne ilości tego związku chemicznego powstałe w ciągu milionów lat jego osadzania się na dnie. Nie jesteśmy w stanie określić, jaki wpływ na obieg dwutlenku węgla w oceanie i zmiany klimatu będzie miało naruszenie tych osadów – tłumaczy Hemphill. Naprawa tych wszystkich szkód może okazać się niemożliwa.

Kontrowersje budzi również aspekt społeczny podwodnej eksploatacji. – Obawy koncentrują się wokół uznania minerałów znajdujących się na dnie morskim, na obszarach międzynarodowych za wspólne dziedzictwo ludzkości. Konwencja ONZ o prawie morza zakłada, że będą z nich korzystać wszyscy ludzie na świecie. W tej chwili natomiast zyski finansowe mają trafiać do bogatych państw i korporacji wydobywczych, w dużej mierze z siedzibami na globalnej Północy. Nie jest więc jasne, w jaki sposób wydobycie z głębin morskich przyniesie korzyści wspólnemu dziedzictwu – zauważa w rozmowie z „Plusem Minusem” prof. Lisa Levin, oceanograf biologiczny z Instytutu Oceanografii Scrippsów działającego przy Uniwersytecie Kalifornijskim.

Bez pośpiechu

Teoretycznie kontrolę nad eksploatacją w strefie Clarion-Clipperton oraz innych wodach międzynarodowych sprawuje Międzynarodowa Organizacja Dna Morskiego. To ona powinna dbać także o to, by bezcenny ekosystem dna morskiego nie został zanieczyszczony ani zniszczony. W praktyce jednak ta zrzeszająca 167 państw organizacja wydaje się być w tyle za wciąż rosnącym przemysłem wydobywczym. ISA od 2014 r. pracuje nad stworzeniem kodeksu regulującego kwestie podwodnego górnictwa i wciąż nie może go opracować. Wszystko przez rozbieżne interesy członków. Jak piszą dziennikarze „Atlantic”, państwa, takie jak Kostaryka, Fidżi czy Niemcy obawiają się skutków środowiskowych. Natomiast inne, jak np. Chile i część krajów afrykańskich, posiadających silnie rozbudowany przemysł górniczy, nie chcą, by pojawiła im się konkurencja. Konsensusu brak, mimo że zegar uruchomiony przez Nauru wciąż tyka i moment występowania przez państwa oraz koncerny o pozwolenia na kopanie nieuchronnie się zbliża. – Państwa członkowskie cały czas debatują nad zasadnością procedury zastosowanej przez Nauru. Niezależnie od tego przepisy najprawdopodobniej nie zostaną uzgodnione do czerwca 2023 r., szczególnie że letnia sesja ISA odbędzie się miesiąc później – przekonuje Hemphill.

Na drodze do opracowania kodeksu stoi m.in. kwestia kontroli, którą organizacja miałaby sprawować nad firmami górniczymi. – Pod wodą nie działa GPS, więc nie sposób dowiedzieć się, gdzie pobrano próbki do badań. Wynika z tego, że trudno będzie naprawdę ocenić stopień zanieczyszczenia środowiska – zauważa prof. Sandor Mulsow, geolog morski oraz były pracownik ISA.

Ponadto część ekspertów wskazuje na niezdrowe związki łączące kierownictwo organizacji z korporacjami wydobywczymi. – Organizacja rzeczywiście ma na koncie preferencyjne traktowanie tych spółek. Niedawny artykuł w „New York Timesie” ujawnił, że sekretariat ISA przekazał jednej z firm poufne dane o tym, gdzie znajduje się największe skupisko konkrecji. Co więcej, sekretarz generalny organizacji Michael Lodge wystąpił w filmie promocyjnym tej samej firmy – mówi Wilson.

Duże kontrowersje budzi także mało przejrzysty sposób, w jaki Międzynarodowa Organizacja Dna Morskiego wydaje licencje na poszukiwanie i badanie surowców. W teorii każde państwo członkowskie zaangażowane jest w proces decyzyjny. W praktyce jednak decyzje podejmuje wąskie grono zasiadające w Komisji Prawno-Technicznej. – Cały system głosów sprzyja przyznawaniu kontraktów górniczych. Wystarczy jedna trzecia głosów rady ISA, aby zatwierdzić taki wniosek, jeśli został on zarekomendowany przez Komisję, w której zasiada więcej geologów niż biologów. Może więc dojść do sytuacji, w której większość państw członkowskich sprzeciwia się wydaniu pozwolenia, a mimo to i tak koncern je dostanie – dodaje Wilson. Bezprecedensowe pozwolenie na testy TMC w strefie Clarion-Clipperton miało np. zostać wydane na drodze mailowej i długo nie było publicznie ogłaszane.