深海采矿含义、资源分布及推进进程如何?

深海采矿含义、资源分布及推进进程如何?

最佳答案 匿名用户编辑于2024/06/07 08:45

深海采矿是指从水深约1,000米以下的深海海底挖掘、提取 矿产资源的过程。

1.深海采矿简介

不管是在国家管辖海域,还是在国际海底区域(即超出 国家管辖范围的海床、洋底及其底土,可参考图2),深海 矿产都有分布,但大部分都在国际海底区域。6,7深海矿产 的开发可分为先后三个阶段:探矿(prospecting)、勘探 (exploration)和开发(exploitation)。尽管深海矿产尚未 进入商业开发阶段,近年来广泛的矿产勘探、科学研究和产 业布局都展示出各国政府和企业层面对深海矿产的格外关 注。新西兰8 和巴布亚新几内亚9 均曾经在国家管辖海域开展 过深海采矿项目,但目前均已暂停。库克群岛、日本等国家仍 在国家管辖海域内进行着深海矿产勘探工作。2024年,挪威 通过议会投票,开放了针对挪威管辖的北极水域内的深海矿 产勘探开发申请。

2.三种主要的深海矿产资源及其分布

目前,深海采矿主要涉及到的三种矿产为多金属结核,多金 属硫化物和富钴铁锰结壳。

2.1 多金属结核

多金属结核是一类富集镍、铜、锰、钴和钼11的矿物堆积物, 形状大小类似土豆,呈地毯状大面积分布于水深约3,000– 6,000米被沉积物覆盖的深海平原上。12,13 多金属结核广泛分布在太平洋和印度洋的海盆中,其中最 著名的集中分布区是东太平洋克拉里昂-克利珀顿断裂带 (Clarion-Clipperton Zone,简称“CCZ”)。14据保守估计,克拉 里昂-克利珀顿断裂带结核矿场是全球已知面积和吨位最大 的结核矿场,其含有的许多矿产元素吨位甚至大于全球陆地 储量。

最新的研究表明,迄今为止,在克拉里昂-克利珀顿断裂带发 现的物种中92%可能是学术界新发现的物种(已记录到的 5,578种中只有436种已经得到命名)。15该断裂带可能是生 物多样性最高的区域之一。16,17 越来越多的证据表明,多金属结核可能是影响深海生物多样 性、生物丰富度和生态系统功能的关键因子之一。18,19多金属 结核为微生物群落提供了重要的栖息地,这些微生物群落对 深海碳固定、碳循环和碳储存都起着决定性作用。20,21同时, 多金属结核也具有重要的教育和科学研究价值——多金属 结核矿场独特的生态环境和生物多样性,可以为生物进化学 的研究提供新的视角 。

由于克拉里昂-克利珀顿断裂带结核矿场占地面积大且囊括 不同的地质类型和生态环境,包括地形条件、生态系统组成 以及多金属结核大小和密度在内的基线数据仍存在大量空 白。24,25 然而相比之下,学术界对其他结核矿场的认知则更为 有限。

2.2 多金属硫化物

多金属硫化物是富含铜、铅、锌、铁、钼、金和银的矿物沉积 物,多出现在水深2,500米的海域。26其在活跃的热液喷口27 附近产生,并在喷口活动暂停或永久停止后沉积,原理和陆 地上的火山类似。28,29 尽管数量众多,但从面积而言,热液喷口仍然是地球上特殊 的栖息地类型。30因具有高温、缺氧、重金属浓度高等极端特 质,深海热液喷口附近栖息的生物群落属于特有类群,深海 热液喷口甚至被认为是生命起源地之一。热液喷口区的大多 数生物类群在生活史初期是阶段性浮游生物,随海流在不同 喷口之间迁移,这意味着热液喷口之间存在一定的生态连通 性,这也给保护工作提出了新的需求。

然而,目前只有四分 之一的热液喷口受到了一定程度的保护。32 过往的科学研究主要集中在活跃的热液喷口的生态环境特 点和生化合成反应,研究表明,热液喷口周边的生态环境非 常脆弱。33,34然而,很多多金属硫化物的勘探合同区域都集中 在大西洋中脊和印度洋中脊的热液喷口区域,有关这些区域 的物理化学和生物生态环境研究都十分匮乏 。

2.3 富钴铁锰结壳

富钴铁锰结壳中具有经济利益的金属包括钴、锰、镍、钼、碲、 铂、钒和稀土元素,遍布在水深800-2,500米的海山和海脊岩 石表面。37,38 太平洋原始地壳带中蕴藏着约75亿吨的富钴铁锰结壳(干 重)。39由于海底海山,像陆地山脉一般,分布极不规则,大小 不一,连绵不断或相隔甚远,这些地形特点增加了海山研究 的难度。

迄今为止的研究仅仅涵盖了世界上0.4%-4%的海山。41与活 火山口类似,海山生态系统涵盖不同深度和温度的栖息环 境,也具备较高的生物多样性和生态脆弱性。深海海山遍布 着众多珊瑚、海绵类生物等附着滤食生物,这为生态系统中 的其他生物,诸如鱼类、甲壳动物、软体动物、棘皮动物等,提 供了重要的食物来源。 国际海底管理局签发了在西太平洋广阔海域的富钴铁锰结 壳勘探合同。考虑到海山生态系统重要的生态学意义及其普 遍的脆弱性,未来若想推进深海采矿,我们亟需更多对西太 平洋海山生态环境的调查和研究来支撑。

3.深海采矿进程备受关注

随着深海科研的不断推进,行业专家和各国政府逐渐意识到 深海这片生境的珍贵和特殊及其中孕育的丰富生物多样性, 深海采矿带来的负面影响也开始变得清晰。然而,深海采矿 在环境、生态和社会影响及其规制上依然存在大量空白。同 时,随着2022年保护海洋的“3030”目标65被各国公认,2023 年《海洋生物多样性协定》通过,公海生物多样性保护受到了 更多国际社会关注。在此背景下,越来越多的国家、社会组织 和企业公开表达对开启深海采矿的担忧。 根据深海保护联盟(DSCC)的统计,截至2024年4月,共有25 个国家作出反对深海采矿的表态。其中,太平洋岛国帕劳总 统在2022年里斯本联合国海洋会议上呼吁暂停深海采矿, 并成立了国家联盟。斐济和萨摩亚是最早加入该联盟的国 家,紧随其后的是密克罗尼西亚联邦。

德国、加拿大、智利、哥斯达黎加和墨西哥等20个国家提出 基于当前科学认知以及相应规则、规章和程序的空白,应暂 停深海采矿的进程。加拿大政府于2023年2月宣布:由于国 内尚不存在深海采矿相关的法律框架,在没有严格的监管框 架的情况下,加拿大将不会授权在其管辖范围内的海域进行 深海采矿。67 2022年,法国总统马克龙在第二届联合国海洋大会上强烈建 议制定出一个法律框架来停止深海采矿,并且不再允许新的 行业活动发生,从而避免对海洋生态系统带来更多危害。

2023年7月19日,在国际海底管理局理事会会议期间,全球 37家主流金融机构(总资产超过3.3万亿欧元)发表联合声 明,反对在全面了解环境、社会和经济风险以及替代方案之 前推进深海采矿,并提到增加循环经济投资将是更有效的方 式。69与此同时,来自44个国家超过800名科学家和政策专家 签署了一份呼吁暂停海底采矿的声明。70 2024年联合国《保护野生动物迁徙物种公约》第十四届缔约 方大会通过了一项决议:基于深海采矿对海洋生态环境和包 括海龟、鲸类和鲨鱼在内的迁徙物种的广泛影响,决议敦促 各缔约方在没有充足科学研究支撑决策的情况下不要开展 深海采矿。

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