7月10日，在加拿大溫哥華舉辦的“挑戰深海”專題展上，參觀者體驗“深海挑戰者”號載人潛水器的圓形駕駛室

 

　　隨着陸地上能源持續消耗，越來越多國家開始將目光投向海洋。不過，深海能源礦産開發既受到技術能力限制，又面臨海洋污染爭議。

文/《環球》雜誌記者 毛振華

編輯/馬琼

　　廣袤的海洋是地球的資源寶庫。人類通過有限的海洋勘測，推斷出在海底地殼中蘊含着豐富的能源和礦産，其儲量遠非陸地地殼可比。隨着陸地上能源持續消耗，越來越多國家開始將目光投向海洋。不過，深海能源礦産開發既受到技術能力限制，又面臨海洋污染爭議。

　　可以預見，未來不斷提高技術實力，對海底能源加以有效開採和利用，不但有助於拓展人類的生産生活方式，而且，現階段諸多圍繞資源而引發的糾紛也有望迎刃而解。

深海價值凸顯

　　隨着全球科技不斷發展，風力渦輪機、太陽能電池板、電動汽車電池、智能手機等的製造，對銅、鎳、鋁、錳、鋅、鋰、鈷等金屬的需求正在飆升。據世界銀行估計，到2050年，相關礦物的産量需求增加近5倍，才能滿足人們對清潔能源技術日益增長的需求。

　　以新能源汽車電池所需的鋰為例，德意志銀行鋰和清潔技術股票研究主管科琳·布蘭查德預計，到2025年底，碳酸鋰當量將出現約4萬至6萬噸的“適度缺口”，但到2030年底，缺口將擴大至76.8萬噸。

　　當陸地礦産資源出現短缺，奔向海洋則成為必然。早在20世紀60年代初，不少國家的地質學家就把目光投向海底，那裏有着大量直徑5至10厘米的礦物結核，富含錳、鎳、鈷，甚至稀土金屬。它們通常被稱為多金屬結核，又名錳結核。“圍繞它們展開的海洋測繪目標明確，那就是工業級開採。”法國海洋開發研究院地球化學和資源循環實驗室的研究員伊夫·富凱説。“海底礦床裏的金屬組合很獨特，在陸地上找不到對應的樣本。”德國基爾大學的馬克·漢寧頓驚嘆。不過，超過4000米的深度還是讓人望而卻步。

　　在此後的多年裏，陸續有具備潛力的海底礦産被發現。這包括1978年在海脊上發現的活躍熱液礦，這些從地幔裏噴涌而出的滾燙液體富含金屬元素；在墨西哥和夏威夷之間的太平洋深處，發現有數萬億塊馬鈴薯形狀的岩石散佈在海底，它們含有鎳、鈷、錳等對全球能源轉型中的綠色技術至關重要的礦物。儘管這些發現令人驚喜，但要真正實現工業化開採還有很長的路要走。

　　據外媒報道，國際海底管理局資源部負責人桑多爾·穆爾索透露，該局已經頒發多張公海開採許可證，允許在深度1800至5000米的海底作業。這其中，日本、韓國和印度等國表現活躍。歐洲也不甘落後，在研發上加大投入，法國在該領域走在前列，並於2015年10月制定了一項“關於探索開發海底礦藏的國家策略”。

不容忽視的開採爭議

　　然而，橫亙在深海礦産大規模開採利用前的，是技術與環保這兩大瓶頸。

6月22日，“海洋石油201”在進行海管鋪設作業

　　中國工程院院士、海洋地質專家李家彪指出，深海採礦通常是在水深可達6000米的海域進行，海洋環境下的風、浪、流以及內波等條件，對於水面支持船、提升管道、海底採礦車在其安裝、生産、維護、風險規避以及回收等各個階段的正常運作和安全有着重要影響。此外，深海地質、地形、水深、礦石賦存形式的複雜性，給採礦車海底作業帶來巨大挑戰。

　　而且，海底採礦車定位導航困難，需設計以慣性導航為主，多普勒測速儀、深度計、高度計、聲吶、水下攝像裝置等傳感器為輔的綜合導航系統，基於多傳感器信息融合技術，實現水下採礦車的精準定位、協同控制和精確跟蹤。這些對採礦國有較高的技術要求。

　　更何況深海海底勘探費用昂貴。自2012年以來，一家加拿大公司花費超過3億美元，才從克拉裏恩-克利珀頓斷裂帶採集了3000多噸馬鈴薯大小的結核。

　　其實，最受爭議的無疑是深海礦産開發對海洋環境的影響。深海礦産資源開發涉及礦區資源勘探、採礦作業、礦物預處理以及全過程中的環境保護與恢復，開發過程受到嚴格的環保要求及複雜海洋環境等方面的約束。

　　據《紐約時報》報道，以哥斯達黎加、法國、智利為代表的部分國家明確&&，不同意現在就對國際海域深海礦産資源進行商業化開發，認為倉促立法會給海洋生態帶來潛在風險。一些環保人士指出，深海採礦可能對生態系統造成重大破壞，而科學家對海底生態系統知之甚少，他們呼籲叫停在公海海底採礦的計劃。

　　英國環保組織藍色海洋基金會的政策顧問琼尼·休斯説：“深海採礦就沒有影響小的。深海採礦是你能想到的最具破壞性的建議。”環境律師、深海保護聯盟顧問鄧肯·柯裏也認為：“（各國）甚至沒有掌握作出這些決定所需的最基本的信息。”

　　海洋科學家強調的問題包括，漆黑一片的生態系統中的光污染、機器攪起的沉積物卷流和噪聲污染。今年早些時候發表的一份研究報告認為，噪聲可能會破壞鯨的交流。英國“星球追蹤”組織最近發表的一份報告説，很多因素（例如深海採礦影響的表層面積大於陸上地下採礦）決定了深海採礦可能對生物多樣性造成數倍於陸地採礦的傷害。

　　礦業公司則持不同觀點。他們認為深海採礦比陸地採礦對環境更有利。例如，加拿大金屬公司首席執行官傑拉德·巴倫説，海底採礦對自然的破壞比在印尼熱帶雨林等地區採礦要小。

國際合作邁向蔚藍深海

　　一些國家執着於深海採礦，其實還有更深層次的地緣政治考量。

　　“人類在陸地上仍然能找到充沛的金屬資源，可以滿足全世界的需求，很長時間裏都不用擔心實際的匱乏。”澳大利亞莫納什大學的資源專家加文·馬德説。但對有的國家來説，海底淘金的動機其實是地緣戰略意義上的，因為許多重要金屬對數字技術或可再生技術必不可少，卻被集中掌握在一部分國家手中。

　　人類不可能永遠望洋興嘆。專家指出，深海礦産資源開發必須滿足日益苛刻的環境保護要求，在技術層面主要涉及無工作介質排放或泄漏、無廢棄物排放、無裝備遺棄、無噪聲污染、綠色選冶、海洋大規模清潔能源供能以及保護修護技術無二次污染等全過程清潔生産。

　　而且，在滿足人和裝備系統的安全性要求基礎上，深海礦産資源開發技術可緊跟大數據、互聯互通和智能融合等前沿領域，向着智能化方向發展，開展海面—海底、開採—監測—轉運、海上—陸地等跨域的多裝備共融實施和信息化決策支撐等技術創新。

　　圍繞深海礦産開採，中國始終將技術與環保緊密結合，取得不少進展。“國之重器”深海採礦船“鸚鵡螺新紀元”號具備在深海海底採礦的功能。公開資料顯示，在開採海底資源方面，海上鑽井&&是一種手段，如今應用非常廣泛，但通常限於油氣資源開採。面對堅如磐石的礦物，深海採礦船提供了一種新方案。“鸚鵡螺新紀元”號採礦原理並不複雜，但從礦物開採、礦物提升，到脫水、儲藏的每一步都有很高的科技含量，不僅需要堅固的鑽頭，還要解決加壓、控制、定位、動力和脫水問題，一經問世便吸引了很多國家的目光。

　　除了深海採礦船，廈門大學中國能源政策研究院院長林伯強在接受媒體採訪時&&，中國海底勘探和開採技術躋身世界前列。在全海深載人潛水器、全海深無人潛水器、大功率人工源電磁探測技術等方面，中國均已實現突破和自主創新。

　　展望未來，李家彪説，在當前嚴苛的環境保護和激烈的資源競爭形勢下，誰掌握了核心技術，誰能創造更先進的技術，誰就能在競爭中獲得優勢。同時，要注重國際合作，提高行業信任度。要通過國際海底區域礦産資源、環境調查等共性技術研究以及國際標準的研製，提高海洋資源調查和環境保護領域的國際合作程度；要通過制定國際合作科學計劃，凝聚國際科研力量，增進對深海生態系統以及深海採礦潛在影響的科學知識的交流；還要加快深海採礦立法，塑造深海採礦行業的正面形象，構建社會各界對深海採礦行業的信任。

來源：2023年10月4日出版的《環球》雜誌 第20期

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