Goudkoorts leidt naar de diepzee

Het was een kwestie van tijd. Nu de koperprijs zo hoog is dat Nederlandse metaaldieven zelfs de koperen leidingen langs het spoor niet meer ontzien, worden ook tot dusver onrendabele ertsvoorraden interessant. Zoals die in de bodem van de diepzee, blijkt deze week in Nature (3 februari).

Afgelopen maand is de eerste diepzeemijnbouwvergunning ter wereld verleend. Het Canadese bedrijf Nautilus Minerals mag van Papoea Nieuw Guinea iets ten noorden van het eiland New Britain in de Bismarckzee hoogwaardige koper- en goudvoorraden gaan ontginnen. Concessie Solwara 1 bestrijkt afzettingen op een diepte van 1.600 meter.

Het lijkt de voorbode van een trend. Een andere offshore-mijnbouwer, het Australische Bluewater Metals, aast op een concessie bij de Solomon-eilanden. En Rusland en China hebben bij de International Seabed Authority van de Verenigde Naties aanvragen ingediend om naar ertsen te mogen gaan speuren langs respectievelijk de Mid-Atlantische Rug en de Zuidwest-Indische Rug. Andere gegadigden staan te trappelen.

Dat er naast olie en gas ook interessante ertsen in de zeebodem zitten, is al decennia bekend, maar leidde nooit tot actie. Vanwege de technische complexiteit en hoge kosten. In de jaren tachtig werd onderzoek gedaan naar winning van mangaanknollen, maar die bleek onrendabel. Nu wordt goud gewonnen voor de kust van Namibië, in grindlagen op enkele honderden meters diepte.

De plannen van Nautilus, Bluewater en anderen draaien om 'hydrothermal vents', onderzeese heetwaterbronnen of geisers op midoceanische ruggen of langs de randen van aardplaten. Zeewater wordt diep in de aardkorst verhit tot 350-400 graden Celsius en omhooggespoten (het water blijft vloeibaar vanwege de enorme druk). Allerlei in het water opgeloste mineralen slaan vervolgens neer, in de vorm van metershoge zwarte schoorstenen (black smokers) en als metaalafzettingen, de 'polymetallic seafloor massive sulphide deposits'.

In Solwara 1 bevatten deze afzettingen vooral koper, goud, zilver en zink, in winbare hoeveelheden (de totale reserves worden geschat op 2,2 miljoen ton) en hogere concentraties dan op land. Maar de winning is niet eenvoudig.

'Het zijn geen technieken die je van de plank trekt. Die moet je ontwikkelen', zegt Cees van Rhee, hoogleraar dredging technology in Delft, die onderzoek doet voor de diepzeemijnbouwdivisie van IHC Merwede en het bedrijf Seatools. 'Beneden 150 meter kun je niet meer werken met klassieke baggertechnieken vanaf sleephopperzuigers. Dan moet je gescheiden robotgestuurde graafunits, pompsystemen en productieplatforms hebben. Ook zijn er fysische problemen rond black smokers: de afzettingen gedragen zich op grote diepte als superharde klei. En pompsystemen verstoppen, door de afstanden.'

Een ander probleem zijn de gevolgen van de mijnbouw voor het leven in de diepzee. Rond actieve onderzeese geisers floreren namelijk unieke levensgemeenschappen. Deze ecosystemen zijn gebaseerd op kolonies van extremofiele bacteriën, die hun energie bij gebrek aan zonlicht halen uit de zwavel en andere chemicaliën uit de bronnen, en omvatten ook ongewervelde dieren, visjes en meterslange kokerwormen.

Deze kwetsbare, door hun isolement mogelijk genetisch unieke ecosystemen lopen gevaar bij diepzeemijnbouw. Want dat houdt in dat een compleet gebied, meestal een onderzeese berg, rond de heetwaterbronnen wordt afgegraven, in geval van Solwara 1 zo'n 59 vierkante kilometer. Een mariene versie van de 'mountain top removal' zoals de Amerikaanse steenkoolindustrie die toepast in de Appalachen. Bovendien leidt dat afgraven tot een enorme wolk gruis, die grote delen van de zeebodem met sediment zal bedekken.

We moeten dus heel voorzichtig zijn, benadrukt de Amerikaanse zeebioloog Cindy Lee van Dover van Duke University, Beaufort, North Carolina, in een Commentaar in Nature. Van Dover roept op eerst strenge internationale regelgeving op te zetten voordat met diepzeemijnbouw wordt begonnen. Opmerkelijk, want Van Dover is als milieu-adviseur verbonden aan Nautilus Minerals.

Van Dover houdt de onderzeese geisers, schrijft ze, liefst ongerept. Maar als daar graven economisch noodzakelijk is, moeten we de zaken vooraf goed regelen, met strenge richtlijnen in een internationaal raamwerk voor management, toezicht en bescherming van diepzee-ecosystemen en biodiversiteit.

Dat is nu niet het geval, zegt ze. De meeste geisers bevinden zich in internationale wateren waar weinig regels en toezicht zijn, nog afgezien van de vele mazen in de regels. Of ze bevinden zich, zoals Solwara 1, in territoriale wateren of exclusieve economische zones van landen die vooral naar geld kijken.

Enige regulering is er wel. De International Seabed Authority (ISA) in Kingston, Jamaica, moet toezien op alle mijnbouwactiviteit in internationale wateren, waarbij een onafhankelijke commissie van experts de milieu-kant toetst. En de offshore mijnbouwindustrie werkt aan duurzaamheidscodes, een daarvan op initiatief van Nautilus.

Maar de ISA draagt twee petten, meent Van Dover: die is zowel verantwoordelijk voor het uitgeven van mijnbouwconcessies als voor het vastleggen van regels voor het beschermen van mariene ecosystemen. 'En mijnbouwcodes alléén zijn volstrekt onvoldoende.'

Volgens Van Dover zijn er ook wetenschappelijke redenen om nog niet met diepzeemijnbouw te beginnen. We leren nog elke dag meer over de ecosystemen rond de geisers, we hebben nog geen idee van de cumulatieve effecten van mijnbouw op de ecosystemen, en we weten nog niet of we de effecten kunnen verzachten en uitgemijnde zeebodem na afloop kunnen herstellen.

De Britse zeebioloog David Billett van het National Oceanography Centre in Southampton, tevens lid van de expertcommissie van de ISA, is minder somber. Deze ecosystemen worden van nature ook regelmatig weggevaagd, zegt hij, door vulkaanuitbarstingen of aardbevingen. En herstellen blijkbaar.

Nautilus Minerals wil daar gebruik van maken, aldus Billett. 'Ze hebben het hele gebied ecologisch in kaart gebracht. Het idee is van één zeeberg een reservaat te maken vanwaaruit in de toekomst uitgemijnde gebieden opnieuw kunnen worden gekoloniseerd. Dna-onderzoek wijst namelijk uit dat het in essentie overal om dezelfde populaties gaat. De regionale biodiversiteit loopt waarschijnlijk geen gevaar.'

Andere dingen weten we nog niet, erkent Billett. 'Of en hoe een afgegraven zeebodem zich herstelt, zal onderzoek moeten uitwijzen. De vraag is ook wat het opgeteld effect is van allerlei aanslagen op de zee, zoals mijnbouw, visserij en de opwarming van het klimaat.'