Najnowsze informacje - nurkowanie, podróże, fotografia podwodna i sporty wodne

Jak górnictwo głębinowe zmienia ekosystemy oceaniczne?

563

Górnictwo głębinowe to nowoczesna forma eksploatacji zasobów naturalnych, która budzi coraz więcej pytań i kontrowersji. Wydobycie polimetalicznych konkrecji z dna oceanicznego, choć może zaspokoić rosnące zapotrzebowanie na metale krytyczne, takie jak nikiel, kobalt czy miedź, niesie za sobą ryzyko trwałych zmian w ekosystemach głębinowych. Badania prowadzone w strefie Clarion-Clipperton na wschodnim Pacyfiku dostarczają cennych danych na temat wpływu tej działalności, pokazując, jak daleko sięgają ślady górnictwa głębinowego.

Polimetaliczne konkrecje – surowce przyszłości na dnie oceanów

Na głębokościach od 3000 do 6000 metrów, na równinach abisalnych, znajdują się polimetaliczne konkrecje – naturalne formacje mineralne, które powstawały przez miliony lat. Te „skarby” ukryte na dnie oceanów zawierają cenne metale, takie jak nikiel, kobalt i miedź, które są kluczowe dla produkcji baterii i nowoczesnych technologii. Wraz z rosnącym zapotrzebowaniem na te surowce presja na ich wydobycie stale rośnie.

 

Jak działa górnictwo głębinowe?

Proces wydobycia polimetalicznych konkrecji opiera się na wykorzystaniu zdalnie sterowanych zaawansowanych technologicznie pojazdów. Kolektory konkrecji przemieszczają się po dnie morskim, zbierając minerały wraz z wierzchnią warstwą osadów. W trakcie tej działalności generowane są pióropusze osadów, które mogą rozprzestrzeniać się na znaczne odległości, wpływając na ekosystemy daleko poza obszarem wydobycia.

 

 

Pióropusze osadów – ukryte zagrożenie dla ekosystemów

Podczas testu przeprowadzonego 19 kwietnia 2021 roku kolektor konkrecji pracował przez 41 godzin na głębokości 4500 metrów. W tym czasie pojazd pokonał 20 kilometrów i pokrywając osadem obszar o powierzchni 34 000 metrów kwadratowych, odpowiadający wielkości pięciu boisk piłkarskich. Generowany przez pojazd pióropusz osadu został dokładnie zmierzony za pomocą czujników zamontowanych na platformach i autonomicznych pojazdach podwodnych.

 

Badania wykazały, że gęsty strumień osadów przemieszczał się w dół zbocza dna morskiego na odległość do 500 metrów, a dalsze rozprzestrzenianie napędzały naturalne prądy przydenne. W pobliżu miejsca wydobycia stężenie osadów było aż 10 000 razy wyższe niż w warunkach naturalnych, choć powróciło do normy po 14 godzinach. Większość cząstek osiadała w odległości 5 metrów nad dnem morskim, ale drobne cząstki osadu przemieszczały się na odległość aż 4,5 kilometra od miejsca wydobycia.

 

 

 

a Maksymalne stężenie zarejestrowane przez czujniki optycznego rozpraszania wstecznego (OBS) na wysokości 1 m. Wykresy szeregów czasowych stężenia dla wszystkich OBS przedstawiono na Rys. uzupełniającym S2 . Wykres trajektorii akustycznego profilera prądu Dopplera (ADCP) platformy NIOZ_PFM_07 wykazał przemieszczenie w kierunku wschodnim i zwiększoną intensywność rozpraszania wstecznego, gdy przepływał prąd grawitacyjny. Zakres danych obrazowania kolumny wody przez wielowiązkową echosondę (MBES WCI) zgadza się z danymi OBS z autonomicznego pojazdu podwodnego (AUV) ( e ). b , c Ujęcia klatek wideo wewnątrz miejsca uderzenia konkrecji pokazują, że krawędź pióropusza osadu bentonicznego (pióropusz) jest odrębna od otaczającej wody morskiej.  Obserwuje się również ograniczone mieszanie pionowe, ponieważ wysokość zdalnie sterowanego pojazdu (ROV) wynosi ≈ 4,8 m. Obraz ROV 2 pokazujący pióropusz skierowany prostopadle do szlaków górniczych. Pokazany czujnik (Microprofiler) 2 ma ≈ 80 cm wysokości i 60 cm szerokości. e Fale osadów na końcu trzeciego pasa górniczego. f AUV zarejestrował przestrzenny zasięg pióropusza podczas ok. 54-godzinnego badania przeprowadzonego równolegle z próbą górniczą i kontynuowanego po jej zakończeniu. Rozproszone pojedyncze pomiary powyżej 0,03 mg L −1 odpowiadają szumowi, np. z ryb znajdujących się w polu widzenia czujnika. Mapa tła oparta na AUV batymetrii MBES monitorowanego obszaru nałożona jest na batymetrię MBES ze statku 70 . g Diagram Rose’a w NIOZ_PFM-04 przedstawia kierunek i prędkość prądu podczas próby kolektora konkrecji. Skok w kierunku wschodnim jest związany z prądem grawitacyjnym. h Stężenie zarejestrowane na wysokości 1 m, 5 m i 10 m w NIOZ_PFM-04. Pomiary na wysokości 5 m i 10 m musiały trwać krócej, aby ułatwić badanie dalekiego pola. Zaznaczono również lokalizacje rys. 4 i 5 .

Zmiany w strukturze dna morskiego

Analiza dna morskiego przy użyciu trójwymiarowego mapowania o wysokiej rozdzielczości ujawniła, że w obszarze wydobycia usunięto co najmniej pięć centymetrów wierzchniej warstwy osadów, a ponownie osadzona warstwa osiągnęła grubość około trzech centymetrów. Ta warstwa całkowicie pokryła siedlisko konkrecji w promieniu około 100 metrów od miejsca wydobycia, przerzedzając się wraz ze wzrostem odległości.

 

Badanie rozprzestrzenia się pióropuszy bentosowych. Testu zdalnie sterowanego protypu kolektora konkrecji w głębinach morskich. Na tym zdjęciu, zrobionym przez zdalnie sterowany pojazd (ROV), pióropusz przemieszcza się prostopadle do torów górniczych. Czujnik (mikroprofiler) w centrum zdjęcia ma mniej więcej rozmiar walizki (około 80 x 60 centymetrów). Zdjęcie: BGR

Regulacje i przyszłość górnictwa głębinowego

Wyniki badań są niezwykle istotne dla Międzynarodowej Organizacji Dna Morskiego (ISA), która pracuje nad regulacjami dotyczącymi przyszłych operacji wydobywczych na głębokim morzu. Jak zauważa Iason-Zois Gazis, badacz z GEOMAR: „Podczas gdy główna frakcja osadów osiada ponownie w odległości kilkuset metrów od źródła, udało nam się wykryć niewielkie zmiany w stężeniu osadów nawet w odległości 4,5 kilometra”.

Te dane pokazują, że działalność górnicza może mieć znacznie większy wpływ na środowisko, niż wcześniej zakładano. Projekt MiningImpact kontynuuje badania, które mają na celu dokładne zrozumienie skutków ekologicznych i opracowanie strategii minimalizowania wpływu górnictwa na delikatne ekosystemy głębinowe.

 

Ślady górnictwa głębinowego wykraczają daleko poza obszar wydobycia, wpływając na ekosystemy morskie na wiele kilometrów od miejsca operacji. Rozprzestrzenianie się pióropuszy osadów, usuwanie wierzchniej warstwy dna morskiego i zakłócenia w funkcjonowaniu lokalnych ekosystemów to wyzwania, które wymagają precyzyjnych regulacji i międzynarodowej współpracy. Badania takie jak te przeprowadzone przez MiningImpact dostarczają cennych danych, które mogą pomóc w ochronie unikalnych ekosystemów głębinowych i zapewnieniu zrównoważonego korzystania z zasobów oceanicznych.

Źródło: nature.com