深海奪寶

艾琳·貝克

多金屬結(jié)核是鎳、鈷、錳等稀有金屬的混合物，其大小和外觀像燒過的炭塊。

在太平洋中部三英里深的海底，散落著數(shù)以萬億計(jì)的不規(guī)則黑色小塊礦石，它們或許就是解決迫在眉睫的能源危機(jī)的方法。這些礦石名為“多金屬結(jié)核”，是鎳、鈷、錳等稀有金屬的混合物，其大小和外觀就像燒過的炭塊。數(shù)百萬年來，海水中的礦物質(zhì)逐漸包裹鯊魚齒和魚骨，在這個(gè)復(fù)雜的生化過程中，多金屬結(jié)核漸漸形成。

海洋生物學(xué)家說，多金屬結(jié)核所在的深海是地球上最不為人知的區(qū)域之一;多金屬結(jié)核對(duì)海洋至關(guān)重要，它們甚至掌握著地球生命的奧秘。海底采礦公司“金屬”（Metals Company）首席執(zhí)行官杰拉德·巴倫將多金屬結(jié)核稱為“巖石中的電池”和“解決氣候變化的最簡(jiǎn)單方法”。這些結(jié)核分布在夏威夷和墨西哥之間的國(guó)際海洋帶（克拉里昂–克利帕頓斷裂區(qū)），富含制造電池所需的金屬，而我們使用的筆記本電腦、手機(jī)和電動(dòng)汽車都需要電池供電。巴倫估計(jì)，多金屬結(jié)核含有的鈷和鎳足以為 48 億輛電動(dòng)汽車提供動(dòng)力。他說，開采這些結(jié)核就像從球洞中吸取高爾夫球一樣簡(jiǎn)單。

但環(huán)保主義者表示，開采多金屬結(jié)核可能會(huì)造成比氣候變化更可怕的后果。海洋是重要的碳匯，每年吸收多達(dá)1/4的全球碳排放量。開采結(jié)核的過程本身不太可能破壞海洋的碳吸收能力，但地球上的海洋大部分彼此相連，并且共享一個(gè)環(huán)繞地球的洋流系統(tǒng)，這意味著海洋這邊發(fā)生的事情可能對(duì)地球的另一邊產(chǎn)生無法預(yù)料的影響?！叭绻_采過程出現(xiàn)問題，可能會(huì)引發(fā)一系列意外后果，擾亂海洋穩(wěn)定，并最終影響地球上所有地方的生命?！眹?guó)際動(dòng)物和植物組織負(fù)責(zé)人皮帕·霍華德說，“多金屬結(jié)核是一個(gè)生物群落的核心部分，而這個(gè)群落的規(guī)模相當(dāng)于亞馬孫雨林?！?/p>

關(guān)于開采地球最后一片未知領(lǐng)域的道德爭(zhēng)議越來越大。生物學(xué)家與地質(zhì)學(xué)家爭(zhēng)論，制造商與供應(yīng)商爭(zhēng)論，不同派別的環(huán)保主義者相互爭(zhēng)論……世界面臨一個(gè)悖論，而這個(gè)悖論將決定我們通往無化石燃料未來的道路：可持續(xù)能源更清潔，但需要利用金屬和資源，而開采金屬和資源會(huì)加劇全球變暖、影響生物多樣性。因此，在各國(guó)承諾減少溫室氣體排放的背景下，問題不再是化石燃料公司和清潔能源支持者之間的沖突，而是我們?cè)谧呦蚯鍧嵞茉吹穆飞显敢鉅奚男┥鷳B(tài)系統(tǒng)。

為實(shí)現(xiàn)《巴黎協(xié)定》的目標(biāo)，我們必須迎接電動(dòng)汽車的到來。但根據(jù)國(guó)際能源署2021年5月的一份報(bào)告，用目前全球已開采的礦物制造的電池并不足以支撐清潔能源的未來。從2020年到2040年，僅電動(dòng)汽車對(duì)金屬的需求就可能增長(zhǎng)30多倍。報(bào)告認(rèn)為：“如果供應(yīng)鏈無法滿足飆升的需求，那么礦產(chǎn)短缺可能就意味著清潔能源的短缺?！背鲇谶@種擔(dān)憂，各國(guó)各企業(yè)競(jìng)相爭(zhēng)取供應(yīng)，為即將到來的能源轉(zhuǎn)型作準(zhǔn)備。

支持深海開采的人士認(rèn)為，多金屬結(jié)核可以提供世界所需的大部分礦物，而且產(chǎn)生的環(huán)境影響最小。比利時(shí)深海采礦公司“全球海洋礦產(chǎn)資源”的總經(jīng)理克里斯·范尼金說：“目前海洋面臨的最大風(fēng)險(xiǎn)是全球變暖，解決方案就在海底，那里有一處礦床，可以提供清潔能源基礎(chǔ)設(shè)施所需的礦物?！?/p>

金屬公司的勘探船對(duì)克拉里昂–克利帕頓斷裂區(qū)展開環(huán)境研究。

目前，國(guó)際水域還不允許進(jìn)行商業(yè)開采。負(fù)責(zé)管理海底資源的聯(lián)合國(guó)機(jī)構(gòu)國(guó)際海底管理局（ISA）仍在考慮海底開采的條件和方式。包括全球海洋礦產(chǎn)資源和金屬在內(nèi)的幾家企業(yè)已經(jīng)在勘探任務(wù)中采集了數(shù)十噸多金屬結(jié)核，他們正在向ISA施壓，要求其批準(zhǔn)商業(yè)開采。巴倫告訴潛在投資者，金屬公司預(yù)計(jì)將在2024年前開采多金屬結(jié)核;全球海洋礦產(chǎn)資源則表示，等公司開始這項(xiàng)業(yè)務(wù)后，兩臺(tái)采礦機(jī)器人每年能夠開采多達(dá)300萬噸多金屬結(jié)核。

并非所有人都同意開采。科學(xué)家、環(huán)保人士、歐洲議會(huì)和一些國(guó)家政府呼吁暫停深海采礦，直到其生態(tài)后果得到進(jìn)一步了解。他們認(rèn)為，海洋環(huán)境本就已經(jīng)受到氣候變化、過度捕撈、工業(yè)污染和塑料垃圾的威脅，在這種情況下，重型機(jī)械導(dǎo)致的額外壓力可能會(huì)將海洋環(huán)境推入深淵。海洋表面以下三英里處的深海擁有地球上一些生物多樣性最豐富的生態(tài)系統(tǒng);在永恒的黑暗、強(qiáng)烈的寒冷和極度的壓力下，這里誕生了其他地方幾乎沒有的獨(dú)特生命形式，例如最新發(fā)現(xiàn)的一種被稱為“卡斯伯”的幽靈章魚，以及一種不需要吃東西就能生存的帶殼蝸牛。

金屬公司的海底巖芯取樣鉆機(jī)

巖芯樣品

勘探船小組使用遠(yuǎn)程工具調(diào)查斷裂區(qū)的物種。

數(shù)據(jù)表明，深海采礦可能會(huì)對(duì)海洋生物產(chǎn)生長(zhǎng)期的破壞性影響?！犊茖W(xué)報(bào)告》的一項(xiàng)研究表明，1989年，科學(xué)家在一個(gè)類似克拉里昂–克利帕頓斷裂區(qū)的地帶模擬深海采礦，結(jié)果顯示，30年后，海底仍能看到開采痕跡，而海綿、軟珊瑚和?？臄?shù)量再也沒能恢復(fù)到以前的水平。

如果你在自家后院發(fā)現(xiàn)了鈷礦，在大多數(shù)情況下，由此帶來的收入將屬于你或國(guó)家政府。但世界上已知的大部分深海金屬礦床都位于國(guó)際水域，這意味著它們屬于全世界。

多金屬結(jié)核于1868年在北冰洋首次被發(fā)現(xiàn)，它幾乎存在于所有海洋中，但集中分布在克拉里昂–克利帕頓斷裂區(qū)。上世紀(jì)六七十年代，幾個(gè)跨國(guó)礦業(yè)集團(tuán)開始開發(fā)該斷裂區(qū)的資源。在此之前，多金屬結(jié)核被廣泛視為一種地質(zhì)奇觀。盡管當(dāng)時(shí)多金屬結(jié)核的開采量可達(dá)210億噸，但商企卻興趣寥寥，主要原因是開采成本高昂，而且陸地上擁有相對(duì)豐富的金屬資源（尤其是鎳）。聯(lián)合國(guó)認(rèn)為，國(guó)際水域中的多金屬結(jié)核以及其他可能產(chǎn)生豐厚利潤(rùn)的海底礦產(chǎn)應(yīng)被視為“人類的共同遺產(chǎn)”，因此于1994年依據(jù)《聯(lián)合國(guó)海洋法公約》成立了ISA。該機(jī)構(gòu)擁有168個(gè)成員國(guó)，其職責(zé)是“為了全人類的利益”而組織和管控國(guó)際海底區(qū)域的所有礦業(yè)活動(dòng)，相關(guān)收益由開發(fā)資源的國(guó)家和國(guó)際社會(huì)的其他成員分享。

德國(guó)波茨坦大學(xué)國(guó)際海底采礦法專家艾琳娜·耶克爾表示，根據(jù)《聯(lián)合國(guó)海洋法公約》，ISA擁有兩項(xiàng)幾乎互斥的權(quán)力：一項(xiàng)是為了人類的利益管理礦產(chǎn)資源，另一項(xiàng)是保護(hù)海洋環(huán)境免受采礦造成的危害。她說：“幾乎無法同時(shí)遵守這兩項(xiàng)規(guī)定，因?yàn)槿魏尾傻V活動(dòng)都會(huì)對(duì)環(huán)境造成影響。這個(gè)問題沒有辦法解決，那么問題就變成了：什么程度的危害是可以接受的？”

這兩項(xiàng)相互矛盾的規(guī)定或許可以解釋為什么ISA創(chuàng)立近30年了卻還沒有就采礦法規(guī)達(dá)成一致，遑論如何分配全球礦產(chǎn)資源所產(chǎn)生的收入。截至去年9月，ISA已經(jīng)授權(quán)了18份克拉里昂–克利帕頓斷裂區(qū)多金屬結(jié)核勘探合同。一旦正式制定開采法規(guī)，勘探合同持有者就可以申請(qǐng)商業(yè)開采許可證。

ISA規(guī)定，發(fā)展中國(guó)家可以優(yōu)先獲得已知礦床的開采特許權(quán)，此舉旨在促進(jìn)公平競(jìng)爭(zhēng)，而其他成員國(guó)的企業(yè)可以贊助發(fā)展中國(guó)家申請(qǐng)合同。太平洋島國(guó)瑙魯?shù)暮献鲗?duì)象是金屬公司，因此，這家總部位于加拿大的初創(chuàng)企業(yè)將有權(quán)優(yōu)先進(jìn)入7.5萬平方公里的多金屬結(jié)核礦床進(jìn)行開采。金屬公司與瑙魯政府的協(xié)議細(xì)節(jié)尚未披露，但根據(jù)該公司上市前向美國(guó)證券交易委員會(huì)提交的監(jiān)管文件，它將通過未來23年的生產(chǎn)活動(dòng)獲得950億美元的收益，并將其中7.6%作為特許權(quán)使用費(fèi)支付給瑙魯和ISA。

波茨坦大學(xué)助理研究員普拉迪普·辛格認(rèn)為，瑙魯之所以與金屬公司合作，或許是因?yàn)楹笳呦Ｍ谏鲜星跋破鹜顿Y熱潮。無論如何，巴倫都成功地為一項(xiàng)成本高昂、未經(jīng)測(cè)試且不乏風(fēng)險(xiǎn)的水下采礦作業(yè)披上了環(huán)保的外衣，將其塑造為拯救地球的一條捷徑。至少對(duì)投資者來說，這的確是一條有利可圖的捷徑。

即便海底開采活動(dòng)能夠?yàn)槿找嬖黾拥碾妱?dòng)汽車提供足量的金屬，陸地開采也不大可能消失。對(duì)金屬的需求只會(huì)與日俱增，海洋采礦可能也無法幸免于陸地采礦通常面臨的監(jiān)督失職問題。例如，關(guān)于公海捕魚問題，相關(guān)文件制定了詳細(xì)規(guī)則，但執(zhí)行并不到位，因?yàn)閷?shí)施難度大，而且對(duì)近1億平方海里的海洋進(jìn)行監(jiān)管成本太高，因此違規(guī)現(xiàn)象屢見不鮮。

此外，在未來的汽車電池技術(shù)行業(yè)，鈷礦是否依然重要還未可知。包括特斯拉在內(nèi)的許多電池制造商開始回收利用廢棄電池中的鈷等金屬，而且部分制造商已經(jīng)轉(zhuǎn)而使用鈷的替代品。英國(guó)伯明翰大學(xué)能源所電池金屬專業(yè)博士生兼研究員加文·哈珀說，磷酸鋰鐵電池的能量密度可能低于鈷電池，但為了降低對(duì)進(jìn)口鈷的依賴，工程師們寧愿使用前者。他說：“磷酸鋰鐵電池的性能不如鈷電池，但也還不錯(cuò)，能夠滿足大多數(shù)消費(fèi)者的需求，而且沒有鈷電池那么麻煩。”

國(guó)際能源署在報(bào)告中指出，電動(dòng)汽車電池制造商正在擯棄鈷，轉(zhuǎn)向價(jià)格更便宜、供應(yīng)更豐富的資源。哈珀說：“我擔(dān)心的是，因?yàn)楝F(xiàn)在鈷價(jià)高昂，我們開始在海洋中開采鈷礦，但在下一代電池和更高效的回收技術(shù)到來后，我們?yōu)榱硕潭處啄甑睦婢鸵呀?jīng)對(duì)海洋環(huán)境造成了無法彌補(bǔ)的損失。”

全球海洋礦產(chǎn)資源公司重達(dá)25噸的采礦機(jī)器人

海洋生物學(xué)家迪瓦·阿蒙自2013年以來就開始在克拉里昂–克利帕頓斷裂區(qū)開展研究。每次研究都加深了她對(duì)深海生物及其生存環(huán)境之間復(fù)雜關(guān)系的理解。她的研究顯示，這些關(guān)系也影響著周邊生態(tài)系統(tǒng)的生物多樣性、生存方式和碳封存，而科學(xué)家對(duì)此知之甚少。

阿蒙的研究表明，還有大量知識(shí)需要學(xué)習(xí)。巴倫曾談及從海底“采摘”多金屬結(jié)核，但其實(shí)采礦機(jī)器人的工作方式和吸塵器差不多，不僅吸取礦石，還會(huì)把四英寸厚的沉積層吸上來。阿蒙說，這就像是把一片森林齊根砍伐，同時(shí)挖掉十英尺的表層土壤。她還擔(dān)心，被采礦機(jī)器人攪動(dòng)的沉積物可能會(huì)隨著洋流漂浮，毀壞數(shù)英里外的生物棲息地，造成難以想象的后果。

巴倫已經(jīng)在深海研究上投入了300萬美元，后續(xù)還將投入7200萬美元。他說，初步研究顯示，深海采礦不會(huì)產(chǎn)生上述影響。阿蒙則認(rèn)為，目前的研究時(shí)間太短，還無法確定是否會(huì)產(chǎn)生影響。她說：“并不是說永遠(yuǎn)都不能在深海開采，只是現(xiàn)在時(shí)機(jī)未到。如果魯莽行事，我們可能會(huì)永遠(yuǎn)失去地球的一部分地區(qū)和其中生存的物種，而我們甚至都還沒來得及了解和珍惜它們?！?/p>

一些企業(yè)聽取了科學(xué)家的建議，暫停海底開采活動(dòng)。去年3月，寶馬、沃爾沃等企業(yè)發(fā)布聯(lián)合聲明，承諾在“全面了解”環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)前不會(huì)采購(gòu)任何深海開采的金屬。世界銀行就海底開采活動(dòng)“對(duì)環(huán)境造成的無法挽回的損害以及對(duì)公眾產(chǎn)生的負(fù)面影響”提出了告誡，并敦促相關(guān)方面謹(jǐn)慎行事。海底采礦企業(yè)則認(rèn)為，ISA目前的研究要求已經(jīng)足夠。全球海洋礦產(chǎn)資源的范尼金認(rèn)為，停止海洋礦產(chǎn)探索可能會(huì)適得其反，他說：“停止探索會(huì)讓這個(gè)行業(yè)僅有的一絲確定性消失，這意味著十年后我們的處境與現(xiàn)在相差無幾?！?/p>

[編譯自美國(guó)《時(shí)代周刊》]

編輯：要媛

電解二氧化錳是鋰離子電池和堿性電池的關(guān)鍵成分。

鎳抗腐蝕、抗氧化，易和其他金屬組成合金，已經(jīng)成為了電動(dòng)汽車電池的主要成分。

鈷用于制造電池，全球一半以上的鈷礦來自剛果（金）。