深海采矿过程可能会带来哪些环境影响与潜在威胁？

采矿的过程会释放大量包括金属在内的化学物质，从而严重 影响海底水化学环境。

1.深海采矿的生态环境影响

对于多金属硫化物和富钴结壳来说，海底矿产资源开采大多 需要同时使用三种器械：1） 切割机器来平整海底表面、创建 平台，2）分割机器进一步分割平台至小块矿石， 3）最后利用 连接着泵和升降机的收集系统，将分解后的矿石吸上来；75 若是开采平铺在海床上的多金属结核，前两个环节则可以省 去，更多是直接依赖采矿车将矿石收集、破碎并利用泵和管 道系统将矿浆提升至作业母船。依据上述的开发过程，深海 采矿过程可能会带来大致以下几类环境影响：

1.1. 生物多样性的威胁

不管是对多金属结核物、多金属硫化物还是富钴铁锰结壳的 开发，本质上都是在深海海底生物的附着基质上进行开采和 破坏，将对开采区域内的栖息地和生物多样性产生严重的负 面影响。据估计，单次开采活动会破坏6-15,000平方公里的 海底表面、近10平方公里的热液喷口环境或10-100平方公 里的海山表层。77，78 在全世界深海采矿试验扰动或模拟扰动项目中，最著名的是 德国1989年在秘鲁海盆（东南太平洋）开展的扰动和再迁入 实验 （DISCOL），该实验对扰动海域实行了长期观测。79实验 显示，扰动将影响微生物群落，而该区域中微生物参与的包 括碳循环在内的生物地球化学循环等关键深海生态系统服 务功能可能需要至少50年才能恢复到扰动前的水平。80,81,82 由于深海物质沉积速率极低，多金属结核物的再生速率非常 缓慢（约250毫米/百万年）。因此，附着在海底结核表面的生 物类群可能需要数百万年才能恢复。

这些证据表明，深海采矿可能导致矿区深海生态系统的生物 多样性和生态系统功能发生不可逆转的变化和衰退丧失，尤 其在直接受干扰的区域，甚至可导致依赖结核物生存的物种 局部灭绝。86,87,88尽管当前在热液喷口或是海山山脊的试开 采仍十分有限，这些开采活动依然将不可避免地对生态系统 和生物多样性带来破坏。由于生物物种分布具有区域性，在 连通性弱的热液喷口周边或是孤立的海山生态系统周围进 行开采活动，则更容易造成物种局部灭绝。

1.2 金属类的化学污染

采矿的过程会释放大量包括金属在内的化学物质，从而严重 影响海底水化学环境。硫化物矿物具有高氧化性，所以硫化 物矿物的开采预计具有最大的金属毒性潜力，且有可能导致 底栖生物摄入该物质而产生亚致死和致死影响。89,90评估毒 性及其对深海物种的影响极具有挑战性，因为科学上关于深 海动物对毒素反应方面的认知基本为空白。91尽管如此，我 们依然能从一些维度上预估较高的金属浓度对海底环境的 影响，例如海底环境中溶解氧含量的下降、重要经济鱼类体 内毒素积累的增多等。

1.3 海底悬浮物的生物影响

结核矿场的开采试验还指出，采矿引起的大量悬浮沉积物， 不仅会造成水体长时间浑浊，还可能堵塞呼吸器官的表面使 生物窒息，损害大部分底栖动物群中悬浮物滤食者的滤食器 官，甚至造成生物之间的信号交流困难等。93,94自然环境下， 海底水层中的悬浮物浓度很低，因此生活在水底和海表面的 生物群体会对大量悬浮物引起的生态变化极其敏感。95这最 终可能导致整个生态系统及其功能发生重大变化，甚至影响 重要的经济鱼类。

此外，悬浮物重新沉积也需要花费较长的时间。在这期间，一 方面，长时间漂浮的悬浮物会影响游泳动物（如底层鱼类）和 滤食性底栖动物（如海绵）的生物活动；另一方面，悬浮物很 可能会沉积到新的地方，对新的沉积地点的底栖生物进一步 造成未知的影响。96,97,98目前，没有公开可用的采矿设备测试 数据能支持对采矿作业排放的沉积物进行准确的数量级评 估。据估计，一次多金属结核物采矿作业每天开采约1-2平方 公里，排放 30,000-80,000立方米的沉积物、碎矿粉和海水， 由于采矿造成的水体浑浊和悬浮物再沉积可能导致海底环 境受到扰动的面积比直接采矿的区域大出2-4倍。

1.4 噪声、灯光和震动产生的物理扰动

深海采矿同时会带来噪音、震动和光线等物理方面的干扰。 由于缺乏采矿技术伴随的具体的物理条件信息，这些物理因 素可能对深海环境产生的影响尚难以被准确评估。102一些 研究者推测，类似于浅水珊瑚礁，声音可能是深海生物在特 定栖息地进行交流的信号。在采矿过程中，矿物挖掘、切割和 回收等产生的机械噪音以及废弃岩石碎屑都可能会掩盖自 然条件下深海中的声音信号，从而影响矿区内及其周边的 海洋哺乳动物和其他物种的栖息环境。103,104,105例如，克拉里 昂-克利珀顿采矿区与须鲸和齿鲸等一些海洋哺乳动物的栖 息地或洄游路线重叠。未来在该海域进行的全天不同深度的 作业，会产生大量噪音，这些噪音可能与鲸类动物的交流频 率重叠因而扰乱海洋哺乳动物之间的交流等行为活动。106因 此，为解决开采过程中的噪音污染问题，我们仍需要对开采 技术进行提升，并在噪音处理上进行评估。

2.其他潜在威胁

除去对生态环境影响的担忧，研究者同时质疑深海采矿在扰 动海底有机碳储存的同时，可能影响消耗二氧化碳和甲烷等 温室气体的深海微生物群落，从而加剧全球变暖的趋势。107 深海采矿也伴随着一些社会问题。The Metals Company和 国际海底管理局的合作关系致使一些太平洋岛屿发展中国 家受到了不公平的待遇。作为人口总和仅有120,000人的太 平洋岛国，瑙鲁和汤加因为为The Metals Company提供担 保，而被其掌控了矿产资源开发经济权。尽管据报道，The Metals Company首席执行官并未透露其公司计划向瑙鲁 支付多少费用，但汤加的一位社区领袖表示，该公司已同意 向汤加支付每吨2美元的“采矿生产费”，108然而，这笔费用 尚不足该公司开采材料总估值的千分之五。国际海底区域的 资源是世界全人类的共有财产，The Metals Company的做 法不仅损害了发展中岛国的利益，更违背了世界对国际海底 区域资源利用的公平性。

海洋是一个独特的生态系统，深海采矿在海水温度异常上升 的基础上对海洋生态系统产生进一步的破坏或将是不可逆 转的。科学合理的海底开采必须进行广泛的测试，以详尽地 证明开采活动对物种和生态系统的影响是最小的并且是可 逆的。虽然企业能够吸引资金并迅速投入到对海洋环境影响 较小的开采工具的研发中，但科学界仍需要时间来调查和理 解深海采矿更深远的影响以及对可能造成的破环的应对方 案。