海底开采稀有金属——一个绝妙的想法还是另一场环境灾难？

本周，来自 55 个国家的数十名世界领导人齐聚法国布雷斯特港，参加“海洋峰会”，这是一场史无前例的国际政治会议，旨在解决从过度捕捞、塑料污染到海盗等一系列紧迫的海洋问题。

但一个问题——海底采矿——似乎引起了人们的注意。 法国总统埃马纽埃尔·马克龙暂时支持这一想法，将海底勘探确定为法国的投资重点，强调了获得“稀有金属”以及更好地了解海洋生态系统的潜力。

然而，许多环保组织反对这一想法，称这将对敏感的海洋生物有害，包括对尚未被发现的物种。

在本周参议员丽莎·穆尔科夫斯基致能源部长詹妮弗·格兰霍姆的一封信中，穆尔科夫斯基将海底采矿问题放在首位，指出美国尚未批准《联合国海洋法公约》（UNCLOS），因此，我们不参与有关海底采矿法规的谈判。

毫无疑问，如果可再生能源和电动汽车要发挥重要作用，钴、锂、碲和钕等关键金属对于低碳能源的未来至关重要。

毫无疑问，我们严重缺乏这些金属的供应，这种供应通常是环境和社会的噩梦。

锂、石墨和高纯硅加工产生的废物已经破坏了中国、印度尼西亚和玻利维亚等国的整个村庄和生态系统。 美国仍在处理 120 年采矿留下的酸性矿山排水。 和血钻一样，Co 供应的一半来自不人道的童工做法。

这一点之所以如此重要，是因为许多支持非化石燃料和可再生能源、电动汽车、节能和效率等新能源革命的人们，也关心许多这些技术所带来的社会问题——腐败、环境污染、极端贫困和童工。

不是人们在阴凉的咖啡店里用 iPhone 上网寻找散养鸡蛋所寻求的形象。

因此，新金属来源应考虑其生命周期碳足迹、环境污染和社会正义效应。 每个人都同意回收我们拥有的金属是一件很棒的事情，但我们需要的关键金属数量是现在的一千倍，即使我们回收 100%。

地质学家早就知道，海底充满了金属——铜、镍、银、金、铂，甚至钻石。 锰结核是多金属岩石结核，松散地分布在海底或浅埋在沉积物中。

这些结核出现在大多数海洋中，甚至在一些湖泊中，并且在 4,000 到 6,000 米（13,000 到 20,000 英尺）之间的深海深海平原上非常丰富。 可以很容易地从海底采集结核。

克拉里昂-克利珀顿区是最大的经济区，面积与欧洲相当，从墨西哥西海岸一直延伸到夏威夷。 这个区域也是本周一洋峰会的前沿和中心。 该区域的锰结核总质量超过 21 亿吨。 其他重要地区包括秘鲁盆地、库克群岛附近的彭林盆地和印度洋中部。

这些区域由联合国国际海底管理局（ISA）监督。

与陆地上金属产量很少超过 20%，通常低于 2% 的金属矿石不同，这些海底结核是 99% 的可用矿物 - 33% 是金属，其余可用于建筑骨料和肥料等产品，因为它们没有毒性汞或砷等重元素的含量。

因此，没有像陆地上那样有毒的尾矿或采矿废物，没有森林砍伐，没有露天矿坑，没有污染的河流或含水层，也没有尾矿库

海底采矿不像大部分陆地采矿那样使用童工。 它的生命周期碳足迹比土地开采少 90%。

Paulikas 等人的一项研究。 （2020 年）与其他同行评审研究一起，从十几个环境角度比较了陆地和海洋采矿，结果表明，海洋采矿对环境的影响比所有类别的陆地采矿低 70% 至 99%。

那么有什么不喜欢的呢？

几乎只是栖息地的影响。 锰结核的开采、泵送和清洁会产生沉积物、噪音和振动。

因此，最大的问题和最终决定是——碳、污染和社会正义方面的优势是否比对海底生态系统的破坏更重要？ 我们能否最大限度地减少对生态系统的破坏？

金属公司当然这么认为。 Metals 是一家加拿大公司，在 Clarion-Clipperton Zone 的 ISA 授予部分工作。 他们一直在进行多年的环境影响评估，以充分了解和减轻对环境的潜在危害。 关于该领域和流程，有一些关键要素很重要。

Clarion Clipperton 区是海洋中生产力最低的区域之一，是地球上生物量最低的环境之一，非常像陆地上的沙漠。 深海 CCZ 的生物量比陆地上平均生物群落少 300 倍，与进行大量常规采矿的热带雨林地区相比，少 3000 倍。 没有植物，70%的生命以细菌的形式存在，大多数生物体都小于4厘米。

我不想轻视任何生物，但 Kurt Vonnegut 指出没有免费的午餐，所以我们必须在生物和多样性最少的地区开采，因为我们会在某个地方开采。 要么坚持使用化石燃料。

至于排放到水柱中的沉积物，麻省理工学院、斯克里普斯和金属公司进行的实验工作表明，在排放瞬间，每升沉积物浓度的稀释度极高。 实验工作表明，需要 20 次同时收集 3Mpta（湿）结核的操作才能使粒子浓度上升到高于 CCZ 测量的背景水平。

此外，如果通过这些操作引入水柱的所有颗粒都迅速沉入海底 CCZ 区域，则产生的沉降量将为每年 0.02 微克——仅为 CCZ 中观察到的每年 2 微克的正常沉降速率的 1%。

根据 11 项海底扰动和商业采矿研究，结核收集的生态恢复率远低于陆地采矿——几十年与几千年。

ISA 划出的保护区域（1.44 万平方公里）比目前正在勘探的区域（2 万平方公里）更多，承包商将划出更多区域并留下 1.1% 的结核以进一步帮助恢复。

最后，正在进行的研究将确定返回工艺用水的最佳位置。 它看起来在 1,500 米左右，远低于透光区，那里不太可能对水柱中的生物产生任何重大影响，而且水与海底水之间的温差不会造成显着影响.

总而言之，这些过程不太可能导致包括我自己在内的许多人如此担心的广泛死亡。

与陆地作业不同，大多数海底收集器只会扰动海底顶部 5 厘米，并且会引导与海底平行的水流以抬升结核而不实际接触它们。

这并不是说该操作将是完美的，但它的影响将比任何陆地操作要小得多，并且是从现在到 2050 年获取这些关键金属的最佳方法。

然后希望，我们将进行足够的回收，以使超过该时间所需的任何采矿都将是最小的。