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研究深海采矿对环境的影响

发表时间:2022-10-20 15:33

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多金属结核开采在多大程度上影响深海生态系统?这就是MiningImpact探险队SO295与研究船SONNE在未来两个月在北太平洋克拉里昂 - 克利珀顿区的勘探合同区域进行的调查。在收集多金属结核期间,海床的生物活性层被去除,采矿作业期间悬浮的沉积物也覆盖了附近的大片区域。目前研究巡航的目的是在工业设备测试一年半后确定环境影响的程度。


GEOMAR Helmholtz海洋研究中心基尔,阿尔弗雷德·韦格纳研究所,亥姆霍兹极地和海洋研究中心,Senckenberg和马克斯普朗克海洋微生物研究所的联合新闻稿。


我们星球的海底蕴藏着大量富含金属的矿石。它们含有几种关键金属,如铜、镍、钴、锂、锌、钼和稀土元素,这是我们高科技产品和能源转型减少二氧化碳排放所必需的。因此,经济分析预测,到2050年,对这些金属的需求将大幅增长,而传统的陆基采矿或地缘政治危机可能无法充分满足这些需求。


迄今为止,全世界已授予31个许可证区域,用于在海底勘探海洋矿物资源——多金属结核、块状硫化物和富钴铁锰结壳。国际海底管理局(ISA)的任务是管理“区域”内的这些资源,“区域”是国家200海里区以外的海底。此外,国际海底管理局还负责保护海洋环境免受资源利用造成的严重损害。为此,ISA多年来一直在制定国际法规,即《采矿法》。ISA的目标是在2023年7月之前制定这套规则。


SONNE研究船“采矿影响”项目的SO295探险队目前在墨西哥和夏威夷之间的克拉里昂-克利珀顿区多金属结核区航行,以评估多金属结核采矿对洋底生态系统的严重和长期影响。来自12个不同研究所的参与科学家正在对2021年春季进行的一次工业采矿试验的影响进行后续调查,在此期间,在德国联邦地球科学和自然资源研究所(BGR)勘探许可区数万平方米的区域内,使用原型前的海底结核收集器清除含有多金属结核的海床上层。比利时公司Global Sea Mineral Resources NV。使用GEOMAR潜水机器人ROV Kiel 6000进行有针对性的原位研究以及AUV Abyss进行高分辨率海底摄影测绘进行调查。

Image2-2.jpg多金属结核上的脆星。深海海底是一个敏感的栖息地(图片来源:ROV-Team Kiel 6000/GEOMAR)


“我们在这次收集器测试期间进行的科学独立调查表明,在雷区,海床的生物活性层,即上部四到八厘米,被移除了,”采矿影响项目协调员兼GEOMAR海洋生物地球化学家Matthias Haeckel博士解释说。在出现多金属结核的水深,由于死浮游生物的沉没,该层在10 000至20 000年内积聚。此外,在采矿过程中去除的海底层将沉积物云引入近底水中,这些沉积物甚至沉积在采矿区之外的海床上。“因此,受影响的区域大于雷区。其影响也是长期的——这些地区的生态系统功能需要几个世纪才能恢复。特殊的多金属结核栖息地被永久破坏“,联合首席科学家Felix Janßen博士和马克斯普朗克海洋微生物研究所HGF-MPG深海生态和技术小组研究员和阿尔弗雷德韦格纳研究所亥姆霍兹极地和海洋科学中心(AWI)补充道。出于经济原因,一个工业结核采矿作业每年需要开采200至300平方公里的海底面积。


多金属结核出现在所有海洋水深4 000至6 000米的海底,在数百万年的时间里形成得非常缓慢。由锰和氧化铁组成的马铃薯大小的多金属结核为特定的深海生物提供了栖息地,例如茎海绵、软珊瑚、海葵和藤壶,这些生物并不出现在软海床上。“深海海底的软沉积物中栖息着数百种物种,如等足类动物、脆星、线虫和双壳类,这些物种也将受到多金属结核开采的影响。生物多样性是巨大的。大多数物种尚未被描述,对它们的生活方式一无所知。“,森肯贝格德国海洋生物多样性研究中心主任、当前探险队首席科学家佩德罗·马丁内斯·阿尔比祖教授指出。


Image3.jpg多金属结核上的软珊瑚(图片来源:ROV-Team Kiel 6000/GEOMAR)


自2015年以来,来自八个欧洲国家的MiningImpact研究人员一直在成功地全面了解多金属结核区域的深海生态系统以及评估深海海底采矿的环境风险。根据所获得的知识,MiningImpact科学家正在提出具体建议,为国际海底管理局的《采矿规则》提供信息,并积极与广泛的决策者讨论其结果,以制定环境标准和备选方案,以尽量减少大规模和长期的环境损害。因此,MiningImpact已经为德国政府本周呼吁的深海采矿环境影响评估做出了积极贡献。


正在进行的探险SO295是MiningImpact项目的第五次研究巡航。之前的SO239和SO242探险队调查了多金属结核地区已有十年历史的扰动轨迹,而SO268和BGR领导的MANGAN 2021号巡洋舰则进行了基线调查,并对第一次工业收集器测试进行了科学独立的监测。SO295现在将在试验一年半后收集关于对深海环境影响的第一套重要数据集。


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