王海诗：什么是深海采矿？与你我何干？（海洋与湿地·小百科）

摘要：说起深海采矿，可能很多人觉得这和自己的日常生活没什么关系。毕竟，这事儿发生在遥远的海底，离我们的柴米油盐似乎太远了。但其实，这背后牵涉的事情挺多，既有高科技，也有环保问题，还有我们大家都关心的能源需求。今天就给大家聊聊，什么是深海采矿，为什么它会引起这么大的争

人类为什么那么大老远想去深海挖矿？

本文来源于“海洋与湿地”（OceanWetlands）：

作者 | 王海诗（Amphitrite Wong）

本文约3500字，阅读约8分钟

说起深海采矿，可能很多人觉得这和自己的日常生活没什么关系。毕竟，这事儿发生在遥远的海底，离我们的柴米油盐似乎太远了。

但其实，这背后牵涉的事情挺多，既有高科技，也有环保问题，还有我们大家都关心的能源需求。

今天就给大家聊聊，什么是深海采矿，为什么它会引起这么大的争议，以及可能会带来哪些影响。

一块来自5600米深海的多金属结核矿。摄影：Linda Wong ©️ 绿会融媒·海洋与湿地工作组

海湿

什么是深海采矿？

深海采矿，听起来像是个科幻电影里的词儿，但它真真切切是科学家和企业家们正在研究和尝试的事情。简单来说，深海采矿就是到海底去挖矿。不是普通的沙子石头，而是一些特别稀有的金属和矿产，比如铜、镍、钴、锌，还有稀土元素。这些东西可不简单，它们是做手机、电动车电池、风力发电设备等高科技产品的重要材料。

一般来说，深海采矿的目标是那些在200米甚至更深的海底沉积物中埋藏的矿产资源。一个特别出名的地方叫克拉里昂-克利帕顿区，简称CCZ，位于夏威夷和墨西哥之间。这片区域的海底面积有300多万平方公里，相当于一个印度那么大，里面埋着大量矿产资源。

深海矿业，即从200米以下的深海海床中提取矿产资源，是当前面临的重要环境问题之一。尽管这一领域的矿产资源具有巨大的经济潜力，但相关研究表明，深海矿业可能对海洋生态系统和生物多样性造成严重破坏。因此，在全球范围内，如何在开发资源与保护环境之间找到平衡，成为一个亟待解决的问题。上图来源：国际海底管理局（ISA）2021年、世界自然保护联盟（IUCN）深海采矿专栏。

那么，为什么深海采矿会火起来呢？

那为啥非得去海底挖这些矿呢？咱们回头看看地上的资源就明白了。

最近这些年，全球都在提倡“绿色能源”。比如，电动车、风能发电、太阳能电池板，都是为了减少污染，保护地球。听起来挺好的，但这背后需要大量的稀有金属和矿产。这些材料从哪来呢？过去，大家主要从陆地上挖，但问题是，陆地上的矿产越来越少了，而且开采的难度和成本都越来越高。

于是，有人就把目光转向了深海。他们觉得，既然陆地上挖不到，那就去海底挖，海底那么大，资源看起来“取之不尽”。

深海是许多海洋生物的家园。上图是儿童心中的深海世界。图源：国际少儿环保公益绘画大赛

海湿

深海采矿，到底怎么采？

说起来，深海采矿的技术并不简单。它不像我们平时见到的那种挖掘机在地面上施工，而是需要用到专门的设备。

比如，有一种机器，像个巨大的水下吸尘器，可以把海底的矿石吸起来，然后通过管道传输到海面上的船上进行处理。整个过程听起来很高科技，但实际上风险也挺高。

为什么风险高呢？因为深海环境非常特殊。比如，海底特别深，有的地方甚至比珠穆朗玛峰还深，压力极大，温度很低，完全是黑暗的环境。在这样的地方施工，设备容易出问题，人类目前的技术也还处于试验阶段。

深海采矿的潜在影响示意图。图源：Drazen等（Amanda Dillon）2020年的研究。doi.org/10.1073/pnas.2011914117

海湿

利与弊，如何权衡？

支持深海采矿的人认为，这件事儿有几个好处。

一是，显然能缓解资源短缺的问题。比如，做电动车电池需要的镍和钴，这些金属陆地上越来越少，而海底的储量很大。开采这些资源，可以支持绿色能源的发展，减少对化石燃料的依赖。而陆地上的这些矿产资源已经开始面临枯竭的风险，采矿活动也受到了环保限制。深海被认为是一个尚未开发的“资源宝库”，可以满足全球未来几十年对这些关键矿物的需求。

深海采矿的支持者指出，相较于陆地采矿可能造成的毁林、河流污染和生态系统破坏，深海采矿的直接影响范围可能更小。例如，陆地采矿常需要大规模的挖掘和扩建，这会侵占农田和森林。而深海采矿是在海底进行的，理论上可以避免对人类居住区和陆地生态系统的破坏。

二是这毕竟是个科技前沿，深海采矿可能会带来经济收益。矿产是有价值的，尤其是那些稀有金属，卖出去可以赚不少钱。对一些国家来说，这甚至可能成为新的经济增长点。

三是，如今为了实现全球“碳中和”目标，各国都在加快向可再生能源转型。而制造这些能源设备所需的矿物，大多是深海蕴藏的矿物。所以支持者认为，深海采矿将为绿色技术提供重要的原材料，从而助力实现清洁能源的普及，能够帮助人类应对气候变化——最终减少对化石燃料的依赖。

这是一块来自太平洋海底的锰结核标本，也被称为“pelagite”，标本厚度约为8到9毫米。锰结核是一种深色矿物质，在全球许多深海海底都较为常见，有些区域甚至十分丰富。它的主要成分包括锰、铁、铜、镍和钴等矿物，此外还包含托多洛克矿、锰钠矿、含水铁氧化物、针铁矿以及火山碎屑铝硅酸盐和沸石等复杂物质。这种结核最特别的地方是它的极慢生长速度——每百万年才增长约5毫米。此外，其内部结构呈现出不规则的同心层状，这表明它并非连续生长，而是断断续续地积累形成的。这些锰结核的生成过程至今仍存在许多谜团，比如它们为何能长期留在海底表面而不被沉积物掩埋，以及较大的结核为何生长得更快。上面这张标本的横截面清晰地展示了其中心部分的层状结构，核心部分似乎以一块橙棕色的岩石碎片为起点逐渐生成。照片由James St. John于2014年9月4日拍摄（CC BY-SA 4.0）。

这是一块位于克拉里恩-克里珀顿区（CCZ）深海海底的多金属结核。图片是由ROV KIEL 6000无人潜水器拍摄的，拍摄地点是在2015年4月，FS SONNE号进行的SO239探险中。图片中的锰结核分布在海底，这些结核富含多种矿物，通常被认为是潜在的深海资源。该图由GEOMAR提供，©GEOMAR Bilddatenbank（CC BY-SA 4.0）

但并不是所有人都这么看。深海采矿并不是只有好处，也有不少争议。甚至于，反对的声音还挺大的。

为什么呢？深海采矿为啥会引起这么大的争议呢？

因为，很多科学家和环保人士担心，深海采矿可能会对海洋环境造成巨大的破坏。

一是生态破坏。海底的环境非常脆弱，那些矿产埋藏在海底沉积物中，上面可能生活着很多微生物、小动物，甚至一些我们还没发现的新物种。一旦开采，这些生态系统可能会被彻底摧毁。科学家做过实验，哪怕只是用小型设备扰动了很小一片海底沉积物，几十年过去了，这片区域的生态都没能恢复。如果是大规模采矿，那后果就更严重了。

二是是气候影响。海底沉积物里储存着大量的二氧化碳。如果采矿把这些沉积物搅动起来，二氧化碳会不会被释放到海水中甚至大气里？这对全球气候来说无疑是雪上加霜。

另外，还有一个潜在的后果是海水酸化。科学家担心，深海采矿可能会改变海水的化学成分，导致酸化加剧。这种“海洋的骨质疏松症”会影响很多海洋生物，比如珊瑚、贝类，它们需要矿物质来建造外壳，一旦酸化，就可能无法生存。

对了，最近还有一个最新的观点，大家如果关注了“海洋与湿地”（OceanWetlands），可能会注意到：2024年7月份的一项新研究表明，这些“石头块”（结核）在黑暗中产生氧气，可能是深海生物多样性赖以生存的氧气来源。

参见海湿·往期报道：《重磅！深海矿物生成“黑暗氧气”：新发现颠覆传统生命起源理论？》

这张示意图展示了多金属结核开采的过程，从上到下依次为海面作业船、中层水域的沉积物羽流以及海底的结核采集器。沉积物羽流分为两个阶段：第一阶段是动态羽流，排放的含沉积物废水迅速下沉并稀释至中性浮力深度；第二阶段是环境羽流，受到海洋洋流和湍流的影响，并逐渐沉降。图示由Carlos Muñoz-Royo于2021年7月27日发布。图源：ResearchGate

海湿

为什么国际上吵得很厉害？

说到这儿，可能有人会问：既然深海采矿有这么大的争议，为什么还有国家和公司在推动？

这里面涉及到利益分配的问题。根据《联合国海洋法公约》，国际水域属于“全人类共同的遗产”，不能被某个国家或者公司私自占有。但实际操作中，国际海底管理局（ISA）负责发放采矿许可证，而很多大公司和一些国家认为，这片资源“搁着也是搁着”，不如开发出来，大家共同受益。

反对的一方则认为，深海采矿涉及到的技术、环保影响还没有研究透彻，现在开采太草率了。他们呼吁至少暂停30年，等研究清楚了再说。比如挪威最近就暂停了深海采矿的计划，表示还需要更多的时间来评估风险。

一条鲸鲨。摄影：王敏幹（John MK Wong）©绿会融媒·“海洋与湿地” (图文无关)

写在最后呢——

深海采矿这个话题，涉及到能源、经济、科技和环境等多个方面，说简单点就是人类需求和自然保护的矛盾。虽然它离我们的日常生活看似遥远，但实际上，每一块手机电池、每一辆电动车背后，可能都和这些稀有资源相关。

未来，深海采矿是否会大规模开展，目前还不好说。但我们可以做的，就是了解更多信息，关心这片属于全人类的“海洋遗产”，权衡如何做。

海洋与湿地

专栏作者

（注：本文仅代表资讯或者作者个人观点。不代表平台观点。欢迎留言、讨论。）

资讯源 | ISA, WIKIPEDIA等
编译 | 王海诗（Amphitrite Wong）

编辑 | Linda

排版 | 绿叶