Onderzoek toont aan dat sedimentpluimen van diepzeemijnbouw verder reizen dan verwacht
Nieuwe studie onthult de impact van diepzeemining op sedimentpluimen
Op de abyssale vlaktes, op diepten tussen de 3.000 en 6.000 meter, zijn polymetallische knobbels verspreid over miljoenen vierkante kilometers, vergelijkbaar met aardappelen in een veld. Deze minerale ertsen ontstaan over miljoenen jaren uit metalen die zijn opgelost in het oceaanwater of die vrijkomen tijdens de microbiële afbraak van organisch materiaal in de sedimenten. Naarmate de wereldwijde vraag naar kritische metalen zoals nikkel, kobalt en koper toeneemt, groeit ook de druk om deze hulpbronnen economisch te exploiteren.
Vanwege de extreme omstandigheden in de diepzee zijn de ecosystemen en de hoge biodiversiteit (voornamelijk bestaande uit kleine organismen die in het sediment leven) bijzonder gevoelig voor verstoringen. Sinds 2015 onderzoekt het Europese JPI Oceans-project MiningImpact, gecoördineerd door het GEOMAR Helmholtz Centrum voor Ocean Onderzoek in Kiel, de potentiële milieueffecten van diepzeemining. Eerdere analyses van sporen van verstoring die tientallen jaren oud zijn in de Clarion-Clipperton Zone en het Peru-basins wijzen erop dat mining langdurige schade zal veroorzaken: biodiversiteit en essentiële ecosysteemfuncties zullen gedurende vele eeuwen worden aangetast.
Een groot, maar slecht begrepen risico is de verspreiding van opgeschorte sedimentpluimen die ontstaan tijdens miningoperaties. Om dit proces beter te begrijpen, hebben de wetenschappers de test van een op afstand bediende pre-prototype knobbelsverzamelaar, ontwikkeld door de Belgische ISA-aannemer Global Sea Mineral Resources, nauwlettend gevolgd. De studie, gepubliceerd in Nature Communications, biedt de eerste gedetailleerde gegevens over de ruimtelijke impact van de door mining veroorzaakte sedimentpluimen buiten het mijngebied zelf.
“Terwijl de belangrijkste sedimentfractie binnen enkele honderden meters van de bron weer neerslaat, konden we kleine veranderingen in sedimentconcentratie tot 4,5 kilometer verderop detecteren,” zegt hoofdauteur Iason-Zois Gazis, onderzoeker in de DeepSea Monitoring Group van GEOMAR.
Op 19 april 2021 werd een knobbelsverzamelaar gedurende 41 uur ingezet op een diepte van 4.500 meter. Gedurende deze tijd legde het voertuig ongeveer 20 kilometer af en bedekte het een gebied van 34.000 vierkante meter (ongeveer de grootte van vijf voetbalvelden). De sedimentpluim die door het voertuig werd gegenereerd, werd gemeten met behulp van talrijke gekalibreerde sensoren die waren gemonteerd op stationaire platforms op de zeebodem, evenals op afstand bediende en autonome onderwater voertuigen.
De studie ontdekte dat er een stroom van dichte opgeschorte deeltjes (een zwaartekrachtstroom) achter de verzamelaar ontstond, die hellingafwaarts door steilere delen van de zeebodem stroomde tot 500 meter. Vervolgens werd de verdere verspreiding van de sedimentpluim aangedreven door natuurlijke near-bottom stromingen. In de buurt van de mijnlocatie waren de sedimentconcentraties tot 10.000 keer hoger dan onder natuurlijke omstandigheden en keerden ze na 14 uur terug naar normale niveaus. De meeste opgeschorte deeltjes verbleven binnen 5 meter boven de zeebodem en vestigden zich relatief snel, geholpen door de flocculatie van de deeltjes.
De studie biedt waardevolle informatie voor de voortdurende ontwikkeling van internationale regelgeving door de International Seabed Authority (ISA), inclusief geavanceerde technologieën en strategieën voor de monitoring van potentiële toekomstige diepzeeminingoperaties. Onderzoekers van MiningImpact zetten hun analyses van de milieueffecten voort, en de resultaten van deze studie helpen om fysieke impacttypen nauwkeurig te koppelen aan ecologische effecten.
