Seafloor Mining

Heiße, schwimmende, mineralische Flüssigkeiten steigen tief in der Ozeankruste auf und vermischen sich mit kaltem Meerwasser. Das löst den Niederschlag von Mineralien aus, die Ablagerungen in der Nähe und auf dem Meeresboden bilden. Ausfällende Mineralien bilden auch „Schornsteine“ am Meeresboden, und Mineralpartikel in den Flüssigkeiten, die am Meeresboden entlüftet werden, lassen die Flüssigkeiten wie Rauch aussehen. Diese Schornsteine befinden sich an einer Entlüftungsstelle, die Wissenschaftler „römische Ruinen“ nannten, im östlichen Manus-Becken in der Bismarcksee südlich der Insel New Ireland in Papua-Neuguinea. (Foto mit freundlicher Genehmigung von Maurice Tivey und WHOI Deep Submergence Lab, Cruise Manus 2006 mit ROV Jason, Woods Hole Oceanographic Institution)

Was ist Meeresbodenabbau?

Der Ozean enthält eine komplexe Kombination physikalischer, chemischer, biologischer und geologischer Prozesse, die manchmal zu kommerziell lebensfähigen Formen einer Vielzahl von Mineralien führen. Dies gilt insbesondere in der Tiefsee in Gebieten um hydrothermale Quellen, in denen heiße, chemikalienreiche Flüssigkeiten, die unter dem Meeresboden nach oben strömen, potenziell wertvolle Ablagerungen erzeugen. Einige Bemühungen, Ablagerungen auf dem Meeresboden abzubauen, waren erfolgreich, aber bis heute haben nicht viele die technischen Herausforderungen gemeistert, die mit der Gewinnung großer Materialmengen aus der Tiefsee verbunden sind.

Einige erfolgreiche Bergbau hat bereits in relativ flachen Gewässern weniger als 200 Meter aufgetreten. In den 1960er Jahren hat Marine Diamond Corp. fast 1 Million Karat von der Küste Namibias geborgen. Heute bezieht de Beers einen bedeutenden Teil seiner gesamten Diamantenproduktion vom Festlandsockel des südlichen Afrikas. Bergbaubetriebe in tieferen Gewässern haben zu ganz anderen Ergebnissen geführt: Als Investoren vor etwa 40 Jahren versuchten, kartoffelgroße Manganknollen zu finden, die auf dem Meeresboden verstreut waren, konnten die Prospektionen im Wert von fast einer halben Milliarde Dollar ihre Bemühungen nicht rentabel machen.

Seitdem hat die Bergbauindustrie hart daran gearbeitet, spezialisierte Bagger, Pumpen, Raupen, Bohrer, Plattformen, Fräser und Bohrkronen zu entwickeln, von denen viele Roboter sind und alle für den Einsatz unter den rauen Bedingungen der Tiefsee ausgelegt sind. Darüber hinaus machen Preiserhöhungen bei vielen Materialien wie Kupfer sowie die steigende Nachfrage aus Schwellenländern solche Vorhaben wirtschaftlicher. Jüngste Entdeckungen reicher Lagerstätten am Meeresboden und Fortschritte in der Technologie wecken ein erneutes Interesse am Abbau am Meeresboden, darunter mehr Diamanten, Eisensand, kobaltreiche Mangankrusten, Phosphoritknollen und sogar problematische Manganknollen. Die steigende Bedeutung und zunehmende Verknappung von Seltenerdelementen lässt auch einige die Möglichkeit der Raffination dieser Materialien aus Meeresbodenquellen neu betrachten.

Am attraktivsten für die Bergbauindustrie sind die potenziellen Reichtümer an Tiefsee-Hydrothermalquellen. Bekannt für die Ernährung üppiger Gemeinschaften exotischen Lebens, können die Lüftungsöffnungen auch eine Fundgrube für hochwertige Mineralien sein. Wenn die sehr heißen, chemikalienreichen Flüssigkeiten, die aus den Lüftungsschlitzen austreten oder sickern, auf das kalte Wasser des Ozeans treffen, verfestigen sich gelöste Mineralien aus den Flüssigkeiten und wogen ins Wasser oder fallen auf den Meeresboden oder bauen sich zu massiven schornsteinartigen Strukturen auf. Diese Schornsteine scheinen je nach chemischer Zusammensetzung der Flüssigkeiten schwarzen oder weißen „Rauch“ zu erzeugen. Viele Sulfidvorkommen an Land wurden wahrscheinlich auf die gleiche Weise gebildet und später während der Bildung von Inseln und Kontinenten über Millionen von Jahren über den Meeresspiegel angehoben. Die Insel Zypern zum Beispiel beherbergt 30 Massivsulfidvorkommen, die eine Hauptquelle für Kupfer für das antike Rom waren.

Aus einer Reihe von Gründen konzentriert sich das Interesse der Bergbauindustrie an Massivsulfiden am Meeresboden hauptsächlich auf Entlüftungsfelder im westlichen Südpazifik. Viele der Entlüftungsfelder befinden sich in den ausschließlichen Wirtschaftszonen kleiner Inselstaaten, wodurch die potenziellen Komplikationen des Abbaus des Meeresbodens unter internationalen Gewässern beseitigt werden. Viele Hunderttausende Quadratkilometer des Meeresbodens der Region wurden für die Exploration gepachtet und der Bergbau könnte bereits 2019 vor der Küste Papua-Neuguineas beginnen.

Warum ist es wichtig?

Der Meeresbodenabbau hat das Potenzial, die Nachfrage nach vielen weltweit verwendeten Mineralien zu decken und die Wirtschaft der Entwicklungsländer auf zwei Arten zu stärken. Der Bergbau könnte in der eigenen ausschließlichen Wirtschaftszone eines Landes stattfinden, oder er könnte auf dem Meeresboden unter internationalen Gewässern stattfinden, wo die Internationale Meeresbodenbehörde vorschreibt, dass ein Teil aller Bergbaugewinne Entwicklungsländern zugute kommt.

Der Abbau des Meeresbodens hat jedoch auch das Potenzial, das Leben im Meer zu beeinträchtigen. Immer wenn der Meeresboden gestört ist, sind es auch seine fragilen Ökosysteme — obwohl die Bergbauindustrie behauptet, dass sie umweltsensible Techniken einsetzt und entwickelt, und viele Lebensräume im Ozean scheinen sich oft von Schäden zu erholen. Gleichzeitig hilft das Interesse am Bergbau Wissenschaftlern, sowohl die Chemie der Ozeane als auch Hinweise auf die Entstehung des Planeten zu untersuchen.Biologen sind besonders besorgt über das Potenzial des Bergbaus, einzigartige Gemeinschaften exotischer Lebensformen wie die an hydrothermalen Quellen und Seebergen zu stören oder zu zerstören. Das Ergebnis könnte das Unterwasseräquivalent sein, einen alten Wald durch ein Löwenzahnfeld zu ersetzen. Auf der anderen Seite könnten Tiere, die denen ähneln, die ursprünglich die Entlüftungsstelle bewohnten, schließlich zurückkehren. Es wurde zu wenig geforscht, um es sicher zu wissen.

Das Argument für den Artenschutz ist das gleiche wie an Land — Vielfalt ist das Herzstück funktionierender Ökosysteme; Es hilft dem Leben, sich an veränderte Bedingungen anzupassen.

Keine zwei Entlüftungsöffnungen geben genau die gleichen Flüssigkeitsgemische ab, so dass keine zwei Entlüftungsöffnungen von genau den gleichen Lebensformen besiedelt werden. Forscher finden fast jedes Mal neue Tierarten, wenn sie nach mehr suchen. Was jedes Tiefsee-Meeresökosystem gemeinsam hat, sind Bedingungen, die für die meisten anderen Lebewesen unglaublich feindlich wären: extreme Temperaturen, starker Meeresdruck, heiße saure Flüssigkeiten. Dennoch fördern sie reiche Gemeinschaften, einschließlich außergewöhnlicher Mikroben, die Energie aus Chemikalien und nicht aus Sonnenlicht nutzen, wie es Pflanzen tun. Diese seltsamen Lebensformen können Hinweise darauf enthalten, wie das Leben auf der Erde begann. Über sie ist so wenig bekannt, dass wir möglicherweise nie wissen, welche Arten verloren gegangen sind, wenn Entlüftungsöffnungen abgebaut werden.Umweltschützer sind auch besorgt über die Sicherheit ganzer Systeme, die zur Rückgewinnung der Mineralien geplant sind – einschließlich Boote, Lastkähne und schweres Gerät, die versehentlich lokale Gewässer und Küstenlinien mit Kraftstoffen, anderen Industriechemikalien und oxidierenden Erzen verschmutzen könnten. Ein Versuch, diese Möglichkeit zu bekämpfen, wurde von der industriegeführten International Marine Minerals Society angeführt, die 2010 einen freiwilligen Kodex für Umweltmanagement einführte.

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