Полезные ископаемые в глубинах Мирового океана

Сегодня мы хотим поднять тему, о которой практически не говорят в русскоязычном пространстве, — это полезные ископаемые в глубинах Мирового океана. В первую очередь государства и компании хотят добывать там металлы — кобальт, никель, литий, — которые входят в состав батареек и аккумуляторов многих современных устройств. Среди них не только смартфоны или, например, ноутбуки, но и важные для развития зеленой энергетики электромобили и солнечные панели. Именно поэтому если подводную добычу и считают злом, то минимальным — мол, она обеспечивает зеленую энергетику нужными компонентами, чтобы человечество могло отказаться от нефти и преодолеть климатический кризис.

На суше довольно большие запасы этих металлов, но ситуация может измениться уже в ближайшие десятилетия. Так, с постепенным переходом людей на электромобили спрос на никель, литий и кобальт сильно растет, и эксперты даже прогнозируют их дефицит. К тому же к середине века население Земли увеличится почти до 10 миллиардов человек. И если нынешние темпы технологического развития и потребления сохранятся, нам понадобится в разы больше металлов, чем сейчас. Однако ученые выступают против глубоководной добычи, поскольку уверены, что эта зарождающаяся прямо сейчас индустрия навсегда изменит океан, его обитателей — а вслед за этим и нашу собственную жизнь. Обо всем этом — сегодняшнее письмо.

Глава первая. Кому понадобилось «копать» океан?

И в чем здесь вообще сложность

Глубоководной считается любая добыча на глубине 200 метров и больше — там, на дне океана, хранятся крупнейшие залежи металлов. 

Территорию Мирового океана можно поделить на международные воды (то есть нейтральные, они считаются общими) — это 60% его площади — и территориальные, принадлежащие конкретным государствам. Залежи металлов есть и там и там. Но в территориальных водах концентрация гораздо ниже, а добывать ресурсы в них могут только те государства, которым эти участки принадлежат. Нейтральные же воды — настоящий кладезь металлов: один только подводный участок Кларион — Клиппертон между Гавайями и Мексикой (его площадь равна одной девятой площади Мирового океана) содержит больше марганца, кобальта и никеля, чем все известные человечеству наземные месторождения, вместе взятые. 

Проблема как раз в том, что нейтральные воды принадлежат всему человечеству. Поэтому кто и как должен вести в них добычу — сложный вопрос. Чтобы дать на него ответ, в 1994 году по инициативе ООН появился Международный орган по морскому дну (МОМД), и у него две основные миссии, которые несколько противоречат друг другу. С одной стороны, МОМД должен следить за тем, чтобы соблюдалась концепция «общего наследия человечества». Согласно ей, государства не имеют права распоряжаться морскими ресурсами, если те не относятся к их территориальным водам, а исследование и использование дна океана возможно только на благо всего населения планеты. С другой — еще одна обязанность МОМД — выдача разрешений на исследование глубин океана и последующую добычу государствам или компаниям, которые их представляют. 

• У МОМД есть критики — они считают, что механизм принятия решений в этой организации непрозрачен: встречи проводят за закрытыми дверями, а руководство МОМД неохотно общается с журналистами и независимыми учеными. При этом процедура выдачи лицензий на глубоководную добычу окутана особой секретностью: решения на этот счет Комиссия по юридическим и техническим вопросам (The Legal and Technical Commission) принимает единолично, не советуясь с другими сотрудниками организации. 

Именно Международный орган по морскому дну определяет границы тех зон в нейтральных водах Мирового океана, в которых можно добывать полезные ископаемые. Получить к этим зонам доступ не так-то просто: сперва придется заручиться официальным согласием МОМД, а затем минимум 15 лет проводить исследовательские работы, чтобы понять, что и в каких количествах там можно добыть. Если этим хочет заняться не государство, а частная компания, ей придется найти страну-спонсора, которая согласится выступить поручителем. В случае нарушения компанией правил глубоководной добычи отвечать перед мировым сообществом будет именно ее страна-спонсор.

В теории спустя 15 лет исследований претендент на добычу подает в МОМД план разработки ресурсов и ждет лицензии — и только после ее получения можно приступать к работам. На практике же ни одна страна или организация мира не дошла до финальной стадии и не составила план освоения морского дна в нейтральных водах. Хотя Южная Корея, Япония, Индия и Германия уже провели минимум по одной тестовой добыче на своих прибрежных участках. 

Впрочем, в ближайшие годы все может измениться из-за активности компании Nauru Ocean Resources Inc. (NORI) — это подразделение канадской The Metals Company. В 2021-м NORI заявила, что успешно завершила 15-летнее изучение одного из участков Мирового океана и получила разрешение МОМД на тестовую добычу. Уже в 2024 году компания планирует приступить к полноценным работам по извлечению металлов со дна. Участок NORI располагается в той самой зоне Кларион — Клиппертон между Гавайями и Мексикой, известной самыми большими запасами редких металлов в мире.

Суждено ли планам компании осуществиться, пока неизвестно. Остается немало нерешенных юридических вопросов, и главный из них — до сих пор не существует общих правил глубоководной добычи в нейтральных водах. МОМД уже несколько лет разрабатывает их, но никак не может закончить. Организации предстоит подробно описать, какие действия на дне океана разрешены, а какие нет. Еще нужно определить, как страны должны делить между собой «общее наследие человечества» — то есть извлекаемые металлы, — чтобы добыча служила интересам всех, а не только конкретных стран или компаний.

NORI не единственная компания, которая готовится приступить к делу. На сегодняшний день МОМД уже выдал 31 лицензию на проведение испытательных работ в океанских глубинах. Общая площадь зон, которые эти работы затронут, больше полутора миллионов квадратных километров, что сопоставимо с размером территории Монголии. Среди 23 стран, получивших разрешение, Россия, Южная Корея, Германия, Польша, Франция, Индия, Япония и Великобритания. 

Больше всего лицензий у Китая — целых пять. Эта страна — лидер по наземной добыче и обработке редких металлов, и теперь Пекин стремится закрепить свои позиции еще и в океане. Именно КНР проявила интерес к теме одной из первых — готовиться к глубоководным исследованиям она начала еще в конце 1980-х, а в 1990 году в стране создали специальный институт для изучения добычи океанских ресурсов. Правительство Китая даже объявило финансирование глубоководных исследований вопросом национальной безопасности и приоритетом экономического развития, что дало право государственным предприятиям в этой отрасли брать займы в банках по минимальным ставкам. Благодаря этому местные компании теперь имеют технологическое преимущество перед конкурентами из других стран, например располагают более современным оборудованием.

Что касается России, то она получила от МОМД три лицензии, но сможет ли когда-нибудь приступить к добыче — большой вопрос. Для сложных глубоководных операций стране не хватает денег и, как следствие, качественного оборудования. Причем это признается официально: в морской доктрине России среди проблем указаны «изношенность научно-исследовательских судов… для проведения разведочных работ в целях исследования твердых полезных ископаемых дна Мирового океана, а также отсутствие технических средств нового поколения для морских научных и ресурсных исследований». В результате Россия может лишиться права добычи по полученным ею лицензиям — и другие страны уже готовы забрать выделенные ей участки себе.

Глава вторая. Как глубоководная добыча вредит океану?

И кто живет на самом-самом дне

Знания ученых об океане пока еще отрывочны, но мы уже можем утверждать: залежи металлов не единственное сокровище, спрятанное на дне. Условия там более чем экстремальные: температура воды близка к нулю, давление может доходить до тысячи бар (это как если бы на палец вашей ноги давили своим весом сразу несколько слонов), света нет, звуки практически отсутствуют. И все же на дне есть жизнь, причем удивительная — она совсем не похожа на ту, что мы привыкли видеть. 

Впервые ученые обнаружили глубоководных существ в 1870-е годы. А спустя сто лет человечеству удалось понять, как они там выживают: оказалось, им не нужен фотосинтез, а значит, и свет. Глубоководные рыбы и другие организмы получают энергию за счет хемосинтеза. То есть они усваивают углекислый газ благодаря окислению неорганических соединений, а общаются и ориентируются в пространстве с помощью излучения света и звуков. 

Разнообразие форм жизни, приспособившихся к суровым подводным условиям, удивляет. На океанском дне можно встретить морских огурцов (это что-то среднее между морской звездой и морским ежом), кальмарочервей с десятком щупалец вокруг головы и чешуйчатых морских улиток, которые обитают исключительно в геотермальных источниках Индийского океана. Все эти странные существа интересуют не только биологов, но и ученых других специализаций. Например, медиков: в 2018-м исследователи узнали, что некоторые глубоководные микроорганизмы и кораллы обладают антибактериальными и антигрибковыми свойствами, а также содержат вещества, которые могут помочь в лечении рака и болезни Альцгеймера. Климатологи океанскими глубинами тоже интересуются: через изучение глубоководных обитателей океана они надеются лучше понять, как менялся (и меняется) климат Земли.

«Дно океана не черная безжизненная пустыня, как можно было бы подумать. Мы очень мало знаем о придонных экосистемах океана, но даже то немногое, что известно науке, полностью опровергает этот стереотип», — говорит Ольга Мироненко, автор образовательного проекта Deep Sea Mining Simulation. Это интерактивная ролевая игра, участники которой примеряют на себя роли представителей стран — участниц МОМД и обсуждают, например, стоит ли вводить мораторий на глубоководную добычу. Чтобы создать эту игру-симуляцию, Ольга Мироненко около пяти лет анализировала научные исследования, посвященные океанским глубинам, а также консультировалась с экспертами по теме.

Вторгнуться в глубоководный мир уникальных экосистем, чтобы добывать в нем металлы, можно тремя основными способами. 

→ Первый — разламывать многослойные конкреции (это такие образования, внешне напоминающие картофелины), которые формируются в морской воде миллионы лет и хранят внутри разные металлы. К примеру, возраст тихоокеанских конкреций — около двух-трех миллионов. Как правило, конкреции видно невооруженным глазом, но порой они находятся в толще дна, потому что успели осесть за миллионы лет. При добыче специальное устройство, напоминающее пылесос, засасывает их, раскалывает, а излишки воды и твердой породы скидываются обратно в океан.

→ Второй — отламывать куски от подводных гор, в которых содержатся полиметаллические сульфиды и кольбатоносные корки. Такие подводные образования тоже образуются миллионы лет и напоминают хорошо знакомые нам наземные горы.

→ Третий — разрушать так называемые черные курильщики. Это гидротермальные источники в форме трубок, открытые учеными относительно недавно, 20 лет назад («Би-би-си» даже посвятила открытию документальный фильм). В «черных курильщиках» обитают редкие виды беспозвоночных животных, а сами эти трубки образованы из сульфидов металлов.

Ни одна из технологий не может считаться безвредной, настаивает Ольга Мироненко, — что бы там ни говорили добывающие компании: «Все три способа — верный путь к уничтожению глубоководных океанских экосистем, формировавшиеся на протяжении миллионов лет». Ее правоту доказывает эксперимент, который в конце XX века спонсировало правительство Германии. Тогда на дне Тихого океана возле Перу исследователи вырыли несколько борозд шириной восемь метров — чтобы посмотреть, к чему это приведет. Даже спустя 30 лет экспериментальная территория все еще остается полузаброшенной: состав участников экосистемы заметно изменился, некоторые виды исчезли. Полное восстановление микробных сообществ рядом с проделанными бороздами может занять порядка 50 лет, считают исследователи. И скорее всего, такое грубое вмешательство, как добыча полезных ископаемых со дна, тоже приведет к необратимым изменениям в экосистемах. Ведь там, на глубине, все процессы происходят крайне медленно: к примеру, за год на дно океана может упасть всего пара частиц осадков (пылинок или, скажем, отмерших частичек рыб). 

«Те самые „курильщики“, которые сейчас хотят разламывать ради батареек и гаджетов, были революцией в биологии 20 лет назад, и ученые до сих пор изучают их. — говорит Ольга Мироненко. — Морские горы населены эндемичной, то есть характерной только для этой местности, фауной. Таким образом, разрушив одну гору, мы можем уничтожить уникальные виды. Встретятся ли они где-то еще? Этого мы не знаем». Устройства для глубоководной добычи не только в буквальном смысле разрушат среду обитания подводных организмов, но и наполнят придонное пространство ослепляющим светом и клубами взвеси. На долгое время они зависнут на расстоянии двух метров от дна и могут распространиться на десятки и сотни километров вокруг. Такая туманная завеса значительно усложнит обитателям океана ориентацию и поиск пищи.

• Зона Кларион — Клиппертон Тихого океана, на глубоководные исследования в которой МОМД выдал больше всего лицензий, лидирует по разнообразию биологических видов среди всех изученных участков океанского дна. Проанализировав участок площадью всего 30 квадратных километров, морские биологи заключили, что для 85 представителей мегафауны (то есть крупных животных) те самые океанские «картофелины», или конкреции, — единственный дом. На них растут и развиваются морские губки, а глубоководные осьминоги здесь высиживают яйца. 

Существуют и другие опасности. Так, при добыче металла из «черных курильщиков» высвобождаются токсичные металлосодержащие вещества. Их высокая концентрация в воде может снизить уровень кислорода в окружающей среде и отравить часть фауны. Также металлы будут активнее накапливаться в рыбе, которая может попасть в рыболовную сеть, а значит, и в организм человека. 

Шум — еще один фактор, представляющий серьезную угрозу для подводных экосистем. Как показывают результаты недавнего американского исследования, звук от подводных работ способен распространиться на расстоянии до 500 километров от его источника. Несложно представить, что на территории, где проводятся сразу несколько операций по добыче, звуковая волна будет еще более мощной. Из-за этого звук может проникнуть в том числе на территории так называемых зон консервации (preservation reference areas) — участков, которые МОМД тщательно охраняет от любой деятельности человека. Шумовое загрязнение может стоить жизни глубоководным организмам, чья способность взаимодействовать со своими сородичами и избегать хищников во многом зависит именно от чистоты акустической среды.

Кроме того, океан — одно из крупнейших хранилищ углерода. Он непрерывно поглощает углекислый газ из атмосферы в огромных количествах, отправляя его на дно в виде подводных осадков. Глубоководная добыча наверняка изменит и этот процесс: сливаемая в воду лишняя жидкость при добыче конкреций негативно влияет на жизнь обитателей верхних слоев океана — и, в частности, планктона, который как раз и производит углерод из углекислого газа. Кроме того, именно планктон образует половину всего кислорода Земли. 

Пока ученые затрудняются сказать, как именно активное вторжение человека в водные глубины повлияет на уже и так меняющийся климат планеты. Но в том, что оно повлияет, сомнений нет: любое вторжение в систему, которая формировалась миллионы лет, не может не привести к последствиям. 

Глава третья. Можно ли спасти океан?

И не пора ли перепридумать всю систему мирового производства

При ближайшем рассмотрении ставка на добычу полезных ископаемых в океане ради нужд зеленой энергетики кажется ошибочной. Предположим, океанские ресурсы действительно способны помочь рынку альтернативных источников энергии в развитии — но какова цена такого решения? Последствия добычи могут ощущаться спустя десятки, сотни и даже тысячи лет. 

Не все готовы с этими последствиями столкнуться, и здесь показателен случай Папуа — Новой Гвинеи. Это островное государство в Тихом океане еще в 2011 году решило, что станет первопроходцем глубоководной добычи — и выдало соответствующее разрешение канадской компании Nautilus Minerals Ltd. Первую коммерческую операцию по добыче запланировали на 2018 год, однако вмешались правозащитники и активисты — благодаря их активности проект завершился, так толком и не начавшись. В течение нескольких лет они протестовали, требовали предоставить им план работ и заключение экспертов о потенциальном ущербе. В результате крупнейшие инвесторы проекта решили, что репутационные потери от участия в этой затее превышают потенциальную выгоду, — и вышли из нее, оставив Nautilus Minerals Ltd с внушительными долгами. Но активисты на этом не остановились и добились того, что в 2019 году Папуа — Новая Гвинея, вслед за Фиджи и Вануату, объявила десятилетний мораторий на глубоководную добычу. 

Против глубоководной добычи сейчас выступают 12 стран: Новая Зеландия, Франция (которая ранее получила лицензию на исследование морского дна), Германия, Испания, Эквадор, Коста-Рика, Чили, Панама, а также островные государства Палау, Фиджи, Микронезия и Самоа. Активность NORI — той самой компании, которая планирует первой в мире начать добычу в нейтральных водах в 2024-м, — значительно подстегнула интерес к теме. Статьи об этом вышли не только в специализированных изданиях, но и в популярных англоязычных медиа The Guardian, The New York Times и The Atlantic. А к кампании против глубоководной добычи подключились корпорации и банки: BMW Group, Google, Samsung, Volvo Group, Philips, Renault Group и Triodos Bank. Все они подписали петицию, призывающую к временному запрету на глубоководную добычу — как минимум до того момента, когда МОМД финализирует нормативы, а исследователи смогут точнее оценить последствия.

Сторонники моратория ссылаются вслед за учеными на принцип предосторожности, согласно которому вероятную экологическую угрозу следует предотвратить, даже если наука пока не располагает твердыми доказательствами того, что она на самом деле реальна. Океанские глубины — тот самый случай: по разным оценкам, от 80 до 95% глубоководной территории по-прежнему остаются для нас terra incognita, неизведанной землей. Поэтому объективно оценить потенциальный ущерб от добычи металлов в океане пока невозможно. 

Осознавая тупиковость сложившейся ситуации, некоторые предприниматели и инженеры пытаются придумать более щадящую технологию добычи металлов со дна. Над одним из таких проектов работает стартап Impossible Metals, который позиционирует себя компанией, пытающейся изобрести «этичную» металлургию на основе принципов ESG (Environmental, Social, Governance — забота об окружающей, общественной и корпоративной среде). Инженеры компании работают над технологией, позволяющей аккуратно захватывать полиметаллические конкреции, а не всасывать со дна все, что попадется на пути. Их глубоководный робот, зависающий над морским дном, оснащен искусственным интеллектом, чья задача — распознать признаки жизни вокруг океанской «картофелины». Обнаружив их, клешня машины не станет разрушать убежище местных обитателей и автоматически двинется дальше — причиняя, таким образом, минимальный вред глубоководным экосистемам. Массовый выпуск таких роботов компания планирует начать в 2026 году.

Однако и этот проект вызывает вопросы. Одна из главных проблем в том, что полиметаллические конкреции расположены не только на поверхности океанского дна, но и зарыты в нем. Состав металлов в «картофелинах» зависит от глубины, на которой они находятся: чем ближе к поверхности, тем больше кобальта, а чем глубже они залегают, тем больше лития и никеля. То есть для добычи лития и никеля робот, взаимодействующий лишь с донной поверхностью, не годится. И кроме того, любая — в том числе точечная — глубоководная операция создает мутную завесу над поверхностью океанского дна.

И даже если представить, что внезапно появится безвредная для экосистем океана технология, нет никаких гарантий, что страны и горнодобывающие компании остановят свои работы. Скорее всего, глубоководная добыча просто превратится в еще один промышленный сектор, который будет развиваться до тех пор, пока не истощит подводные ресурсы. Поэтому критики всех этих разработок считают, что по-настоящему верный путь — полностью перестроить экономическую систему планеты. 

«Сейчас много рассуждают о том, что необходимо уходить от линейной модели экономики с концепцией „добыл — произвел — выбросил — пошел добывать дальше“ к циклической модели, где добытое один раз отправляется на производство, а затем на переработку и новое производство. И так по кругу. В отличие от некоторых других материалов — таких как пластик и бумага — большинство металлов выдерживают бесконечное число подобных циклов. Человечество лениво не пользуется этим подарком», — рассуждает Ольга Мироненко.

Переход на циклическую модель — большая и сложная тема. Но если очень коротко, один из важных шагов на этом пути — сократить зависимость человечества от металлодобычи за счет переработки металлосодержащих устройств и предметов. По оценке Калли Баббитт, профессора Рочестерского технологического института, сейчас перерабатывается от одного до пяти процентов редкоземельных металлов. При этом даже в развитых странах инфраструктура плохо приспособлена для переработки аккумуляторов. 

Современная производственная модель в принципе не учитывает возможность переработки отдельных элементов: смартфоны и другие гаджеты — мультикомпозитные, то есть содержат много разных элементов, но отделить редкие металлы от других фрагментов в них крайне сложно. Страны Евросоюза смогут всерьез начать перерабатывать редкие металлы не раньше 2040 года, считают эксперты, однако речь о компонентах не смартфонов и другой техники, а ветряных турбин и транспортных средств. Тем временем Китай и в этом сегменте обгоняет Европу: там уже активно перерабатывают литийионные аккумуляторы и для этого их специально закупают в Европе и США. 

Некоторые коммерческие компании уже проектируют новые модели аккумуляторов, для производства которых не нужны редкие металлы. IBM представила такой еще в 2019 году, аналогичные разработки анонсировали Toyota, Nissan и Volkswagen. А немецкая Theion создала аккумулятор из серы (она заменяет никель и кобальт), для изготовления которого уходит на 90% меньше энергии, чем для нынешних батареек. Служит такой аккумулятор в три раза дольше, он энергоэффективен и безопасен для работников завода и окружающей среды. Кроме того, сера — побочный продукт других промышленных операций, и она легко перерабатывается. Возможно, путь к циклической экономике не настолько сложный и долгий, как казалось раньше.

Но пока ученые и правозащитники думают об океанских глубинах, на мелководье разворачивается своя экологическая трагедия. Добыча на глубине меньше 200 метров происходит недалеко от суши, а значит, регулируется только национальным законодательством. Технология такой добычи мало чем отличается от глубоководной. И несмотря на то, что на мелководье процессы восстановления проходят быстрее, чем на дне океана, они все равно занимают десятки лет, в течение которых ряд видов может оказаться на грани вымирания. 

В Индонезии из-за работ по добыче возле побережья Банка-Белитунг уже погибло около 70% кораллов. Это, в свою очередь, снижает популяции тунца и другой рыбы, которая для местного населения составляет важную часть рациона. При этом вслед за Намибией и Индонезией приступить к подводной добыче на мелководье планируют и другие страны — Мексика, Новая Зеландия и Швеция.

9 января 2024 года парламент Норвегии проголосовал за глубоководную добычу полезных ископаемых. Ученые предупреждают, что добыча причинит непоправимый ущерб подводному миру, но Норвегию это не остановило.

Норвегия может стать первой в мире страной, которая разрешила коммерческую глубоководную добычу в своих водах. «Гринпис» назвал действия норвежского парламента «позорным днем» для страны. В то же время Великобритания и страны Евросоюза призывают к временному, но полному запрету глубоководной добычи полезных ископаемых.

🌲 Подписывайтесь на Leskosmos https://t.me/leskosmos