Milyen hatásokkal járhat a mélytengeri bányászat?

A tenger mélye extrém környezet zúzó nyomással, fagypont közeli hőmérséklettel és teljes sötétséggel. Az emberek számára nehéz lehet elképzelni bármit is, ami képes ellenállni az ilyen körülményeknek, és mégis, az élet ezen a helyen is jelen van. Ritka mélytengeri utak során a tudósok többek között lila-bíborvörös tengeri uborkákat, szőrös, tollszerű karmokkal rendelkező jetirákokat, Dumbo füleire hasonlító polipokat, irizáló egyéb puhatestűeket, fantasztikus medúzákat és egyéb létformákat fedeztek fel erre.

Mindez csupán töredéke annak az életnek, amelyet a tudósok a tenger mélyén sejtenek. De éppen akkor, amikor a kutatók kezdik feltárni az óceán fenekén előforduló fajok sokaságát,

a világ országai már terveket készítenek otthonaik kitermelésére.

A mélytengeri ásványokat a legtöbb óceánban az 1870-es években fedezték fel a Challenger-expedíciók során, a bányászatuk iránti érdeklődés azonban csak a 20. század közepén vált meghatározóvá, amikor az amerikai geológus, John L. Mero, az „óceáni bányászat atyja” 1965-ös The Mineral Resources of the Sea című könyvében népszerűsítette a gyakorlatot.

Kritikus ásványok a mélyben

A tengerfenéken található kritikus ásványi anyagok – például a nikkel, a kobalt, a mangán és a lítium – iránti globális kereslet nő. Jelenleg ezeket az ásványokat leggyakrabban Indonéziában, a Kongói Demokratikus Köztársaságban, Dél-Afrikában és Ausztráliában bányásszák. Ezen helyszínek közül sokat az elmúlt években emberi jogi és munkaügyi visszaélések elkövetésével vádoltak, az ilyen bányák ráadásul hosszú távú fenntarthatóságával kapcsolatos aggodalmak is arra késztetik a vállalatokat, hogy máshol keressenek anyagokat.

Ezeket az ásványokat védelmi technológiákban, okostelefonokban, elektromos járművekben és még orvosi eszközökben is használják. A Nemzetközi Energiaügynökség előrejelzése szerint 2040-re a tiszta energiatechnológiákból származó ásványi anyagok iránti kereslet minimálisan is megduplázódik.

Ezt belátva sok szakértő most az óceán mélye felé fordul. A Nemzetközi Tengerfenék Hatóság, a nemzetközi vizeken zajló mélytengeri bányászati projektek feltárásának és fejlesztésének jóváhagyásáért felelős testület jelenleg 31 ásványi feltárási szerződést adott ki, de még nem hagyott jóvá egyetlen kereskedelmi bányászati műveletet sem, mivel az ilyen tevékenységekre vonatkozó szabályozás még felülvizsgálat alatt áll. Eközben eddig 37 ország foglalt állást a nemzetközi vizeken végzett mélytengeri bányászat ellen, hivatkozva a lehetséges környezeti károkra.

A mélytengeri bányászat körüli vita érdekes feszültséget jelent, mivel az általa termelt ásványi anyagok számos olyan technológiát támogatnak, amelyekre az országoknak szükségük van fenntarthatósági céljaik eléréséhez, például a fosszilis tüzelőanyagoktól való függőség csökkentéséhez. Sok környezettudós azonban óvatos azzal kapcsolatban, hogy a folyamat miként károsíthatja a mélytengeri ökoszisztémát, a világ azon területét, amelyről még mindig nagyon keveset tudunk.

A jelenlegi becslések szerint a Föld mélytengeri fenekének kevesebb mint 0,001 százalékát fedezték fel. Annak érdekében, hogy megértsük, hogyan befolyásolhatja a mélytengeri környezetet a bányászat, a következő kérdéseket mindenképpen fel kell tennünk.

Hogyan működik a mélytengeri bányászat?

Napjainkban a geológusok három különböző módszert fontolgatnak a mélytengeri bányászat kapcsán. Bár egyes hatások és folyamatok átfedik egymást, mindegyik típus más-más technológiát alkalmaz, amely különböző ásványi lelőhelyeket tart szem előtt, és környezeti hatásuk is eltérő.

• Ezek közül az első módszer a szulfidlelőhelyeket célozza meg az érc zúzásával a vulkáni tevékenység helyszíneinek közelében lévő hidrotermális kürtőrendszereken, körülbelül 914 és 4130 méter közötti mélységben.
• A második a kobaltban gazdag kéreg kinyerésére törekszik – amely több millió év alatt halmozódott fel a tengerfenék tetején körülbelül 914 és 2400 méter mélység között – azáltal, hogy ezeket a kérgeket lefejti az alapkőzetről.
• A harmadik a polimetallikus gumókat veszi célba, ezek ökölnyi méretű, burgonya alakú ásványi darabkák, amelyek mangánt, vasat, rezet és nikkelt tartalmaznak. Ezek a gumók az óceán legmélyebb részein találhatók, 4130 métert meghaladó mélységben.

A polimetallikus csomókat vagy gumókat egy „tenger alatti gyűjtővel” bányásszák – azaz képzeljünk el egy kis ház méretű, víz alatti robotporszívót, amely a tengerfenéken halad, és felszedi, amit ott talál. A hidrotermális kürtőbányászat és a kobaltkéreg-bányászat szintén bányászati járműveket alkalmaz a tengerfenéken, hogy összegyűjtsék a szulfidlerakódásokat és a kobaltkérgeket, miután azokat letörték és eltávolították.

Minden bányászati módszer magába foglalja a kibányászott ásványok zagyának egy felszíni tartályba történő szállítását, ahol az értékes ásványokat ezután elválasztják a haszontalan maradéktól.

A polimetallikus csomók bányászata keltette fel a legnagyobb érdeklődést: a Nemzetközi Tengerfenék Hatóság 31 kutatási szerződéséből 19 a gumók kitermelésére alkalmas potenciális helyszínek azonosítására vonatkozik, amelyek közül a legnagyobb a Csendes-óceán Clarion- Clipperton zónája (CCZ). A Csendes-óceán keleti részének ez a szakasza Mexikó nyugati partjainál 4.4 millió négyzetkilométert ölel fel.

Hogyan befolyásolná a mélytengeri bányászat az ott található élővilágot?

A tudósok még mindig bizonytalanok a mélytengeri bányászat tengerfenéken élő fajokra gyakorolt lehetséges hatásait illetően. Az eddigi vizsgálatok alapján mindenesetre sokan azt jósolják, hogy a bányászat hihetetlenül negatív – ha nem visszafordíthatatlan – hatással lesz az egyedülálló ökoszisztémákra.

Muriel Rabone, a londoni Természettudományi Múzeum mélytengeri ökológiai és szisztematikai csoportjának kutatója szerint bár a legtöbbet a CCZ-t vizsgálták a gumóbányászati helyszínekkel kapcsolatban, azonban a teljes terület lényegében egy tudományos fekete lyuk.

Sok mélytengeri élőhelyen tudásbeli hiányosságaink vannak

– mondja a szakértő.

Rabone társszerzője volt egy 2023-as tanulmánynak, amely a CCZ biológiai sokféleségét vizsgálta a terület fajaira vonatkozó már meglévő adatok alapján. Csapata megállapította, hogy az élőlények körülbelül 90 százaléka a tudomány számára ismeretlen. Az eddig jellemzett néhány faj közül a tudósok feltárták, hogy az ízeltlábúak és a férgek a leggyakoribb lények a CCZ alján.

„Bárhol is bányászunk a tenger mélyén, nagyon lassan növő élőhelyeket fogunk zavarni” – mondja Kathryn Miller, az angliai Lancasteri Egyetem környezettudósa. „[Van egy nagyfokú] endemizmus is, ami azt jelenti, hogy az élőlények nagyon specifikusak arra, hogy az adott területen éljenek.”

Miller szerint mivel minden élőlény egy rendkívül sötét, hideg és nagy nyomású környezetben fejlődött ki, a tengerfenéken élő fajok rendkívül specializáltak. Hozzáteszi, hogy az ökoszisztéma bármilyen helyreállása valószínűleg rendkívül lassú folyamat lesz, vagy egyszerűen egyáltalán nem fog megtörténni, mivel a mélytengeri környezet egyedi élőhelyi feltételei annyira felborulnának.

Hogyan hatna a mélytengeri bányászat más óceáni állatokra?

A mélytengeri bányászat egyes formáival kapcsolatos környezeti aggályok nem korlátozódnak az óceán legmélyebb részein élő fajokat érintő hatásukra. A vízoszlopban magasabban előforduló élőlényeket is befolyásolhatja a bányászat, mivel az üledékfelhőket kotor fel, amelyek aztán a sekélyebb területek felé emelkednek.

Miller szerint a javasolt bányászati tervek modellezése azt sugallja, hogy az üledékfelhők több kilométerre is sodródhatnak a vízoszlopban. Bár a kutató elismeri: nehéz pontosan megjósolni, hogy ez az üledékfelhő milyen messzire jutna el, a tudósok aggódnak a szűrögető életmódúakra jelentett potenciális kockázatok miatt.

Olyan fajok kerülhetnek veszélybe, mint a sziláscetek, bizonyos halak és szivacsok, amelyek a víz szűrögetésén keresztül jutnak hozzá a benne lévő táplálékhoz.

„Ezek az élőlények szűrni fogják az üledéket, ami eltömítheti például a kopoltyúikat, és mindenféle problémát okozhat számukra” – mondja.

Ezenkívül a mélytengeri bányászati technológiákhoz kapcsolódó zajszennyezés is károsíthatja a ceteket, például a delfineket és a bálnákat, amelyek echolokációt használnak a kommunikációhoz, annak ellenére, hogy ezek a lények nagyrészt kilométerekkel afelett élnek, ahol a bányászat közvetlen hatása érződne. „A hanggal az a helyzet, hogy nagyon-nagyon jól terjed a vízben” – mondja Kirsten Young, az angliai Exeteri Egyetem populációbiológusa.

Young szerint az óceán egyedülálló fizikája miatt bizonyos frekvenciák több mint 500 kilométert tudnak megtenni a különböző óceáni medencéken keresztül. Mint hozzátette, a cetek hangot használnak a folyamatos kommunikációhoz, így ha van valami nagyon hangos zajjal jár – legyen szó akár állandó, akár hirtelen, éles hangról –, az elfedheti az egymás közötti kommunikációjukat.

A mélytengeri bányászati technológiák által keltett zajok például megijeszthetik a mélyre merülő csőrösceteket, aminek következtében az állatok a nyomásváltozás miatt sokkal gyorsabban emelkednek a felszínre, mint ahogy biztonságos lenne. A csőröscetek 2018-as tömeges partra vetődése – valószínűleg egy ismeretlen szeizmikus tevékenység miatt – egyelőre elég csekély betekintést nyújtott abba, hogy a zajszennyezés hogyan károsíthatja ezeket az állatokat.

Milyen hosszú távú hatásai lennének a mélytengeri bányászatnak?

A Nature-ben idén márciusban megjelent tanulmány megerősíti sok tudós félelmét, azaz, hogy a mélytengeri bányászat károsíthatja a tengerfenék ökoszisztémáját. A szakértők összehasonlították a CCZ-ben végzett mélytengeri bányászati teszt 1979-es helyszínét a szomszédos, háborítatlan területekkel, és megállapították, hogy a helyszínen még mindig kisebb a biológiai sokféleség közel 44 évvel később, 2023-ban.

Sőt, a tanulmányban azt is meghatározták, hogy a teszt fizikai jelei még mindig láthatók voltak. A tudósok egy olyan tiszta zónát észleltek, amelyet megfosztottak a polifémes csomoktól és a gyűjtésükhöz használt jármű nyomaitól. Az eredeti, 1979-es teszt egy nagyjából 14 méter hosszú kísérleti bányászgépet alkalmazott, amely négy nap alatt ismeretlen mennyiségű gumót nyert ki.

Daniel Jones, a tanulmány társszerzője és az Egyesült Királyság Nemzeti Oceanográfiai Központjának kutatási vezetője elmondta, hogy a bányászattal járó zavarások hosszú távú hatásai még mindig egyértelműek, ha megfigyelik a vadon élő állatokat, például a szivacsokat, korallokat és a tengeri rózsákat, amelyek életüket nagyrészt mozdulatlanul töltik a tengerfenéken. Jones szerint, bár a mozgékonyabb lények némelyike az óceán háborítatlan részein újból kezdett megtelepedni, az élet sokszínűségének visszatérése évszázadokig vagy még tovább is várathat magára.

Ugyan elismeri, hogy a modern bányászati járművek rendelkezhetnek azzal a technológiával, hogy kevesebb zavarást okozzanak, mint az 1979-es tesztjármű, hangsúlyozza, hogy a régi teszt fizikai kiterjedése hihetetlenül kicsi volt – mégis hosszan tartó nyomot hagyott maga után. Megjegyzi továbbá, hogy a modern bányászati területek valószínűleg akkorák lesznek, mint egy kisváros vagy nagyobbak.

„A jelenleg javasolt bányászati módszer továbbra is az, hogy egy jármű legyen a tengerfenéken, azaz most is a tengerfenéken lesz a bányászhajó” – teszi hozzá Miller.

A bányászat hatással lehet-e a tengerfenék egyéb környezeti elemeire?

Andrew Sweetman, a Skót Tengertudományi Szövetség tengerfenéki ökológusa és biogeokémikusa bentikus leszállóegységekkel, azaz az óceánfenék megfigyelésére használt nagy eszközökkel végzett kísérleteket, amikor kollégáival valami furcsa dolgot vett észre. „Azt láttuk, hogy az oxigén ahelyett, hogy lefelé áramlott volna, vagy ahelyett, hogy elfogyott volna, felfelé szállt” – mondja Sweetman.

Néhány további teszttel később Sweetman csapata megerősítette, hogy az oxigént a tengerfenéken található mangán-oxid részecskék termelik, amelyek leggyakrabban polimetallikus gumókban találhatók. Sweetman és csapata megalkotta a „sötét oxigén” kifejezést erre a felfedezésre: arra az oxigéntermelésre, amely nem függ a hagyományos fotoszintézis folyamatoktól, melyek fényt igényelnek.

A tudósok még mindig nem biztosak abban, hogy a sötét oxigén milyen célt szolgál az óceánfenék ökoszisztémájában.

Még az is lehetséges, hogy az anyagot a kutatók műszerei aktiválták, amelyek megzavarták a gumókat.

„Ez egy mikrobiális folyamat, amely a mangán-oxidokhoz kapcsolódik? Ez egy elektrokémiai folyamat, amely a mangán-oxidokhoz kapcsolódik? Vagy valami teljesen más, amire nem gondoltunk?” – teszi fel a kérdéseket Sweetman. „Ha ezt kiderítjük, jobb helyzetben leszünk ahhoz, hogy kitaláljuk, mi a folyamat ökológiai szerepe, ha van egyáltalán olyan.”

Sweetman megállapításai azt bizonyítják, hogy a tudósok sem sokat tudnak a mélyóceáni ökoszisztémáról. Aggodalomra ad okot, hogy ha a gumók valóban természetes módon termelnek oxigént, akkor ezeknek az eltávolítása súlyos következményekkel járhat a helyi ökoszisztémára nézve.

Melyek a legfontosabb tanulságok a mélytengeri bányászat környezeti hatásairól?

A bányavállalatok dicsérték a mélytengeri projektek alacsonyabb környezeti hatásait a szárazföldi bányászattal szemben, továbbá hangsúlyozták azt is, hogy a kinyert ásványokat a zöld technológiákban használják fel. „[A polifémes gumók] szó szerint úgy ülnek ott, mint a golflabdák a gyakorlópályán” – mondta Gerard Barron, a Metals Company vezérigazgatója, amely elsőként kívánja bányászni az óceán fenekét. „Ezeket a gumókat felszedhetjük és fémekké alakíthatjuk, ráadásul a szárazföldi bányászathoz képest a környezeti károk és az emberi behatások mindössze csak töredékével számolunk.”

A támogatók szerint ezeknek az ásványoknak a kereslete tovább fog nőni, így a tenger mélye értékes alternatív forrást kínál számukra. Az Energiaátmeneti Bizottság úgy véli, hogy egy alapforgatókönyv szerint – ahol több tisztaenergia-technológiát alkalmazunk és ugyanazokat az újrahasznosítási tendenciákat tartjuk fenn – a nikkel, a lítium, a kobalt és a réz iránti keresletünk 2030-ra meghaladja a kínálatot.

Más csoportok azonban rögtön visszautasították ezt a jóslatot: Egy 2024. októberi jelentésben a Tiszta Közlekedés Nemzetközi Tanácsa azt írta, az állítólagos ásványianyag-hiánnyal kapcsolatos aggodalmak „túlzóak”.

Sok tudósnak kétségei vannak a mélytengeri bányászat fenntarthatósági igényével kapcsolatban.

A bányászat óceáni ökoszisztémára gyakorolt hatásainak előzetes kutatása és az óceán oxigéntermelésére és szén-dioxid-tárolására gyakorolt lehetséges hatásaival kapcsolatos megválaszolatlan kérdések mellett a tudósok azt is kijelentik, hogy a tenger mélyét szinte lehetetlen szabályozni.

Míg a szárazföldi bányászat nyomon követhető, mondja Young, a CCZ például különösen nehezen felügyelhető hely, és komoly pénzügyi befektetésre lenne szükség ahhoz, hogy teljes mértékben megértsük az ottani bányászat hatásait. A szakember aggodalmát fejezi ki amiatt is, hogy a kereskedelmi mélytengeri bányászat olyasmi lesz, mint a kereskedelmi halászat, amelyet történelmileg nem szabályoztak jól.

Másrészről az óceáni/ tengeri földgáz és olajfúrótornyok példájából sok tanulság levonható lenne, hiszen esetükben a fúrás és a szeizmikus tevékenységek szintén megzavarhatják a tengerfeneket, amely gyakran károsítja is az érzékeny élőhelyeket, például a mélytengeri szivacsközösségeket és a hidegvízi korallokat. A szeizmikus felmérések alapján ezek a tevékenységek hihetetlenül zajosak.

Az olaj- és gázipari vállalatok szeizmikus légágyúkat használnak a tengeri olajkutatáshoz. Az ebből és a későbbi fázisokból származó zaj súlyos károkat okozhat a tengeri emlősöknél, például a delfineknél és a bálnáknál, sőt meg is ölheti őket, mivel hangot használnak a navigációhoz, valamint egymás és az élelem megtalálásához is.