編譯 姚人杰

從洋底收獲寶貴礦石的計劃正在推進，但科學家認為，相關公司尚未徹底了解海床采礦，因而仍無法避免對生態(tài)環(huán)境的破壞。

生存在太平洋海丘上的鬼魅海綿，這類海丘環(huán)境是那些對海底采礦有興趣的承包商的采礦目標之一

1972年，一位名叫亞爾馬·蒂爾（Hjalmar Thiel）的年輕生態(tài)學家冒險探索了太平洋中一片被稱為克拉里昂-克利帕頓區(qū)（CCZ）的僻遠地區(qū)。那兒的洋底擁有一處全世界最大規(guī)模且未被利用的稀土元素礦藏。在海洋表面以下大約4 000米深處，CCZ的軟泥里含有數百萬兆的多金屬結核（polymetallic nodule），這些馬鈴薯大小的凝固物含有銅、鎳、錳和其他貴重礦石。

蒂爾對這片區(qū)域里大體上未被人研究過的小型底棲生物感興趣。所謂的小型底棲生物，是指棲息在結核上和結核之間的小型生物。蒂爾的同伴們（采礦者）更渴望收獲多金屬結核中的貴重元素?！拔覀儼l(fā)生了爭論。”蒂爾說道。在另一次航行中，蒂爾造訪了紅海，他的同伴也是一位想要進行海底采礦的人，他們渴望從紅海富含金屬的泥漿中提取出存在潛在價值的礦砂。蒂爾卻警告那些人，假如他們推進計劃，將廢礦渣拋棄于海面，會讓浮游生物之類的小型海洋生物窒息而死。

在后來的一次對質中，蒂爾——他當時在德國漢堡大學——質疑了業(yè)界測評海床采礦對環(huán)境的影響進而選取采礦方式的計劃。他感覺自己被敷衍對待，還被建議去親自做測試。1989年，他真的做了測試。

即使30年后的今天，蒂爾與同事設計的測評仍然是一種針對商業(yè)深海采礦的潛在影響的最大型實驗。這個簡單測評被稱為DISCOL，需要在太平洋中用一種被稱為犁耙、8米寬的工具對一片大約11平方公里大的海底中央進行耙地。這個過程模仿了采礦過程，許多受到擾動的沉積物升起又降落，覆蓋了大部分研究區(qū)域，當然也覆蓋了海底的生物。測評發(fā)現，海床采礦的影響遠遠超出想象，不只是從海床取出石塊這么簡單，這個舉動本身甚至會毀滅海洋生命。

許多人都嘗試要改善DISCOL的測評方法，但無人成功過，大多是由于技術和財政上的困難。計劃好的最近一次采礦測試原本要在2019年4月進行，要在CCZ區(qū)測試一臺自動結核收獲機，但測試在最后一刻由于技術故障而被臨時取消。該測試是由比利時承包商“全球海洋礦產資源公司”安排的，采用一臺25噸重的拖拉機來犁鋤洋底，這有機會讓科學家更好地了解海床采礦造成的影響。

“這肯定是一次意義重大的嘗試，我們將要看到那些巨大沉重的機器與海洋環(huán)境的相互作用，這也是我們唯一的嘗試機會。”克里斯蒂娜·耶勒（Kristina Gjerde）說道，她是國際自然保護聯盟的公海政策顧問。

自從急切的實業(yè)家在將近半個世紀以前證明從洋底提取稀有的金屬和礦石在技術上可行之后，深海采礦的道路一直困難重重。商業(yè)公司和許多國家常常許諾，他們很快開始從深海獲得貴重的礦石，但商業(yè)努力因為各種原因沒能成功——尤其是巨額先期費用、深海礦石無前例可借鑒和管理規(guī)范的缺位，這些都導致投資方小心謹慎。

“這項技術是現成就有的，但財務和法規(guī)上的不確定性導致行業(yè)裹足不前?！蔽挥谛录悠碌暮Ｑ蠹夹g公司（SeaTech, 該公司是深海采礦支援船只的設計方）創(chuàng)始人戈文德·喬普拉（Govinder Singh Chopra）。

在克拉里昂-克利帕頓區(qū)，錳結核覆蓋了洋底

現在看來，這個新興產業(yè)的時代已經到來。為了給電動汽車供能，儲存風力發(fā)電和太陽能發(fā)電的電能，對于電池的需求越來越大，這推動許多稀土金屬的價格上漲，鼓勵了商業(yè)海床采礦。另外，行業(yè)等待已久的規(guī)章——以采礦法規(guī)的形式——預計會在2020年完成，讓申請程序就位，承包商借此能申請為期30年的采礦執(zhí)照，在諸如CCZ的部分國際水域海床獲得指定的采礦權區(qū)。采礦者早已經在勘探這些采礦權區(qū)內的潛在資源，但在法規(guī)就位之前，商業(yè)采礦不會開始。目前，對這個行業(yè)的投資在逐漸增加。

近期，加拿大溫哥華的一家名叫深綠（DeepGreen）的初創(chuàng)公司宣布，它正在募集1.5億美元，以資助其在太平洋部分地區(qū)勘探礦產資源的活動——這是一個征兆，反映從業(yè)者對行業(yè)未來越來越有信心。

然而，科學家和環(huán)保人士擔心，規(guī)章的問世將鼓勵行業(yè)開始海底采礦，而我們尚未掌握足夠的信息，不知如何進行海底采礦才能避免引起嚴重的環(huán)境危害。現存的少量數據表明，深海采礦可能會對海洋生命造成無法逆轉的毀滅性影響。

在克拉里昂-克利帕頓區(qū)的深邃海底收集到的深海生物，從左上角按順時針方向，分別是長尾蝶參（一種海參，被稱為“松鼠橡皮糖”）、一只海膽和兩條海參

南印度洋的一處洋脊附近發(fā)現的深海生物，分別是?？?、陽遂足、石筆海膽和棘柳珊瑚

自從DISCOL實驗完成起，科學家已經四度重訪實驗地點，最近一次在2015年。那個地點的海底環(huán)境始終未恢復。被犁過的區(qū)域到今天仍然像30年前一樣清晰可見，海綿、軟珊瑚和?？惖氖菊鲃游锓祷氐煤苌?。“擾動比我們原本想象的強烈得多，影響更持久。”蒂爾說。

靜謐之地

深海通常的定義是水下200米的區(qū)域，那兒是一個極端的世界。在許多海域，海床附近的溫度徘徊在0攝氏度上下，那兒幾乎沒有光亮，壓強超過1 000帕，相當于讓兩頭大象站到你的大腳趾上，但生命仍然可以興旺繁衍。深海中包含許多種生態(tài)系統(tǒng)，科研人員才剛開始對其展開研究。

采礦者為了勘探潛在的礦產資源，聚焦于三種環(huán)境類型。第一種是CCZ這樣的深海平原（Abyssal plain），那兒布滿了金屬結核，這些結核是在數百萬年的時間里由礦物沉淀在魚的牙齒、骨頭或其他小物體周圍而形成的。這些區(qū)域是地球上最靜謐、最偏遠的生態(tài)系統(tǒng)，纖細的沉積物在那兒以大約每千年一厘米的速度沉積。那種低能量環(huán)境是多毛綱蠕蟲、甲殼類動物、海綿、海參、海星、陽遂足、海膽、各種深海魚類以及無數的微生物物種和微小沉積物的家園。

第二類礦藏是覆蓋海丘的富含金屬的海洋地殼。海丘是從深海平原上隆起的區(qū)域。那些洋殼中到處都是高價值的金屬，譬如鈷、鉑和鉬。在海丘環(huán)境中，占據支配地位的是珊瑚、海綿和其他濾食動物，以及金槍魚、鯊魚、海豚和海龜。

第三類礦藏是塊狀硫化物，它富含銅、鉛、鋅、金和銀元素。這些礦石形成于過熱水的噴口周圍，火山脊貫穿海洋盆地時出現那些排放口。這些噴發(fā)出熱液的排放口供養(yǎng)了又小又盲、長有標志性金黃色絨毛的雪人蟹（Kiwa tyleri）和鱗角腹足蝸牛（Chrysomallon squamiferum）。鱗角腹足蝸牛用鐵質殼保護它柔軟的內部器官，它是第一種因為海底采礦威脅而被宣布瀕危的深海動物。

多年以來，大家都假定第一處進行海底采礦的深海環(huán)境將是位于巴布亞新幾內亞領海的海底熱泉。加拿大多倫多的鸚鵡螺礦業(yè)公司正在從事那個項目，但財務困難和當地的反對讓投資事業(yè)突然停止，這使得CCZ成為深海采礦最可能的測試場。預計這片區(qū)域的多金屬結核包含的鈷、錳和鎳比大陸上所有已知礦藏的總和還多。CCZ從夏威夷延伸到下加利福尼亞半島，和毗鄰的美國一樣寬。

商業(yè)公司正致力于推進在CCZ采礦的計劃。國際海底管理局（ISA）由聯合國成立，是一個擁有168個成員的機構，旨在推動和管理海底采礦。它在過去的十年里已經給各國政府所資助的承包商頒發(fā)29張勘探許可證，允許他們在多個深海地點勘探海底礦藏。在頒發(fā)的許可證中，有16張準許在CCZ中進行勘探，而且覆蓋了大約20% CCZ面積。

自從蒂爾在1972年首次造訪這個地區(qū)起，科學家就越發(fā)細致地勘探了CCZ。夏威夷大學的深海生物學家克雷格·史密斯（Craig Smith）已經利用30年光陰研究CCZ中的生物群落，他領銜的團隊收集了海參、海膽、軟珊瑚、海星、?？腿湎x等等。收集到的動物物種中，差不多有90%是新知物種或在科學文獻中從未描述過的。這些物種中，有深海中別處任何地方都找不到的罕見物種，包括一類有著“紅唇”的海參長尾蝶參（Psychropotes longicauda）和酷似烏賊的蠕蟲。史密斯認為，就算到現在，科學家采樣過的區(qū)域也僅僅占CCZ總面積的0.01%。

在一片5.5萬平方公里大小的英國采礦權區(qū)內，史密斯與同事們居然采集到一千多種動物物種，他們估計這個數量小于該區(qū)域生存的動物物種數量的一半?！澳遣皇窃谇妩c微生物，那兒有著超過10萬種不同的微生物?！笔访芩拐f，“我們預計，CCZ共有數千種獨特物種。我對那兒的生物多樣性研究了幾十年，但我們依然了解得不多?！币恍┪锓N可能生存區(qū)域很狹窄，所以假如遭到摧毀，對這些生物而言意味著滅絕。

數據缺口

盡管深海采礦威脅到一些物種，它也能提高大眾對海底環(huán)境多樣性的認知。根據法律，海底采礦的承包商需要評估他們的采礦權區(qū)內有哪些生物，史密斯和許多其他深海生物學家進行了生態(tài)勘察，幫助承包商構建基線。未來的采礦者若想推進測試工作，需要弄清他們的設備如何影響被作業(yè)的環(huán)境。

這些研究旨在幫助采礦公司和ISA減少行業(yè)操作帶來的潛在危害，制定環(huán)境管理方案。但許多科研人員說，可操作性不強，部分原因在于設立的基線要求很低。

基線數據一直是機密的，但在2019年7月變得公開可獲取。“這將會相當有效，因為我們會首次窺見承包商數據的質量與數量。我的猜測是，許多承包商所組織的勘察沒有進行周密的基線評估。”深海生態(tài)學家丹尼爾·瓊斯（Daniel Jones）說道，他在位于英國南安普頓的國立海洋學中心工作。

科研人員擔憂的另一個問題是在商業(yè)采礦開始之前，無需測試巨大采礦機對環(huán)境造成的影響。從1970年起，對結核采礦只進行12次小規(guī)模的實驗，大多是使用狹窄的、約為2.5米寬的機械來擾動洋底。這些實驗中，DISCOL被認為是最先進的，主要因為犁地更寬，覆蓋的區(qū)域更大，數據覆蓋時間更長?！斑@些研究都有缺陷，DISCOL也不完美，但它是目前最佳的實驗?！杯偹拐f。

許多科學家和保育人士說，一些問題的根源出在ISA被賦予雙重職責上。1994年聯合國建立ISA時，它獲得兩個授權：保護國際公海的海底，使它免受嚴重傷害，同時也要開發(fā)海底資源，確保海底資源的開發(fā)造福人類。（在各國領海，各國能制定本國的海底采礦法規(guī)，但它們必須至少像ISA 2020年會批準的規(guī)定一樣嚴格。）“ISA既是偷獵者，又是獵場管理員?！蔽挥趥惗氐钠び却壬菩磐谢饡暮Ｊ侣蓭煗h娜·莉莉（Hannah Lily）說道。

ISA對此已經做出了一些回應。譬如它表示：“ISA獲得如此授權的一個極為重要的原因是在它所監(jiān)管的活動中，能確保進行適當的環(huán)境評估和預防措施。”

它還表示：“這一決定依據168個國家達成的共識而制定，所有國家都有一票?！钡侥壳盀橹梗瑫T國只批準過勘探活動。

比利時承包商全球海洋礦物資源公司曾為采礦承包商和ISA的推進方式辯護。它認為，ISA主動建立起環(huán)境管理方案，其中包括禁止在9片與環(huán)境利益特別相關的采礦區(qū)域采礦。他們讓這些區(qū)域——大約占CCZ 30%的面積——免予采礦，旨在保護生物多樣性。

被沉積物掩蓋

在CCZ中實施采礦，預計是十年后的事，而全球海洋礦物資源公司的目標是到2027年時開辟商業(yè)性的深海礦場。當這確實成真時，海底的場面可能會以類似方式呈現：像聯合收割機一般龐大的自動化機械一路爬行，撿起多金屬結核，連帶著吸走最上層大約10厘米厚的柔軟沉積物?！耙驗榻Y核長得十分緩慢，開采它們實際上會讓它們從海底永遠消失?！笨茖W家說道。

對于生存在CCZ的許多生物來說，結核是不可替代的棲息地?！皩τ谥苯余徑鼌^(qū)域的大多數動物而言，采礦會要了它們的命。采礦會消滅大多數大型動物和附著在結核上的所有生物。”海洋系統(tǒng)科學家亨克·德斯蒂格特（Henko de Stigter）說道，他在荷蘭皇家海洋研究所工作，他的評估報告分享給許多科研人員。

但CCZ中采礦的影響會比單單殺滅結核附近的生態(tài)系統(tǒng)要廣泛得多。隨著收集器在海底移動，它們會攪起大團的軟沉積物，軟沉積物會擴散到數萬公里遠的地方，最終再重新沉降下來。在高密度的情況下，沉積物羽流會掩埋海底動物，讓它們窒息。只是沉積物會擴散多遠仍然未知?！拔覀儎倓傊肋@些羽流會到達多遠的地方，但我們仍然不知道它會帶來什么影響?！钡滤沟俑裉卣f道。2019年8月，他在地中海的淺水域測試一臺結核收獲機原型造成的影響。

科學家也在進行實驗室和計算機模擬的工作來評估沉積物受到擾動后的影響。2019年1月份發(fā)表的一份計算機模型研究發(fā)現，沉積物可能要耗費當前假定值的10倍時間來重新沉降，也就是說沉積物大概會在水柱（water column）中運動得更遠。一些研究者說，采礦操作攪起的微量沉積物甚至就能悶死遠方的海底生物。

在CCZ，一旦結核被收獲機采集走，它們會通過一條千米長的管道，被輸送到一艘大型海面支援船上。該船會在一天內清理數百萬個結核，并將廢棄的沉積物倒回大海，引發(fā)另一種沉積物羽流。

目前，尚不清楚那些廢棄物會在哪里排入大海，部分原因是將沉積物輸送回海床上耗資巨大，技術上有挑戰(zhàn)。有建議認為，在1 000米深度處將沉積物羽流重新注入大海，而這距離海床仍然有數千米距離?？茖W家擔憂，這種做法可能傷害或毀滅海洋中層深度的生命，正如蒂爾在30年前所擔心的那樣。

因為缺少關于深海環(huán)境的更多信息，科研人員甚至不知道如何定義這些風險?！笆裁词菄乐匚：?？這個問題還沒有權威性的答案。我們理解物種的全球滅絕是嚴重危害，我們知道干擾碳封存是嚴重危害?？茖W家知道，海底采礦會導致CCZ內的物種局部滅絕，但我們是在討論物種在整個CCZ的滅絕，還只是在采礦區(qū)域內的滅絕？這很復雜?！备甑恰づ逄厣℅ordon Paterson）說道，他是ISA法律與技術委員會（LTC）的三位生態(tài)學家之一。

如何開啟一個產業(yè)

在這種數據缺乏的處境中，ISA積極推進并計劃在2020年內完成規(guī)章制定。2019年7月，理事會在牙買加金士頓聚首，要得出海底采礦法規(guī)的草案。這部法規(guī)會覆蓋產業(yè)運作的方方面面，包括環(huán)境、監(jiān)管和財務等方面。ISA說，它會傾聽科學家的意見，在制定規(guī)章時將科學家的建議融合進去?！斑@幾乎是我們?yōu)楫a業(yè)活動做過的最登峰造極的準備工作?！盜SA秘書長邁克爾·洛奇（Michael Lodge）說道，他將海底采礦法規(guī)視為一般性指引，將留出空間，以便隨著時間發(fā)展而制定更先進標準。

在北太平洋，遙控載具收集到一塊多金屬結核，結核上面附著一只深海生物

許多科學家表示贊同。“這比我們過去在石油和天然氣生產、砍伐森林或核廢料處置上的做法好得多?！被鶢柡ツ坊羝澓Ｑ笱芯恐行牡纳锏厍蚧瘜W家馬蒂亞斯·黑克爾（Matthias Haeckel）說道。

因為只向三位LTC生態(tài)學家尋求專家建議，ISA一直遭到科研人員的批評。但北卡羅來納州杜克大學的深海生物學家辛迪·范多弗（Cindy Van Dover）說，ISA得到許多像她一樣的科學家的免費幫助?！坝性S多幕后默默無聞的科學研究結果被反饋給ISA?！彼f道。

克里斯蒂娜·耶勒與丹尼爾·瓊斯說，ISA受到的另一項指控是決策不透明，比如說，該組織的法律與技術委員會的會議是閉門會議，總結報告缺乏細節(jié)。尤其讓許多人不安的是，在頒發(fā)勘探許可證時，沒有咨詢更多的科學家。比如說，2018年波蘭被授權勘探大西洋中脊的1萬平方公里范圍。這片采礦權區(qū)毗連“失落之城”（Lost City），那是一片獨特的水熱田（hydrothermal field），已經被聯合國教科文組織指定為世界遺產?？茖W家和保育人士都反對這個決定。批評者之中包括了蘇黎世聯邦理工學院的生物學家格雷琴·弗呂-格林（Gretchen Früh-Green），她也是2000年發(fā)現“失落之城”團隊的成員。

很明確的是，許多人希望在商業(yè)開采開始之前，海底產礦業(yè)找到一個更好的辦法來判斷深海采礦可能引發(fā)的危害?！白鳛镈ISCOL的發(fā)明者，我認為，我們需要一個更好的實驗?！钡贍栒f道。但承包商們說，執(zhí)行全尺度采礦試驗的話，花費高得無法實施。

ISA在推進活動中感受到被授權利帶來有利一面。“一旦開始采礦，因監(jiān)管，就能制定標準，一旦從監(jiān)控采礦活動中建立起反饋環(huán)，它就有依據并逐步收緊那些標準?！甭迤嬲f。

并非每個人都確信這種等等看的做法會奏效?！凹偃缧袠I(yè)推進到這么遠，假如他們投入資金，他們往往希望獲得保障，確保他們能進行海底采礦。于是，監(jiān)控采礦測試不會改變局面。”蒂爾說。瓊斯贊同這種觀點，他說道：“一旦規(guī)章實施后，就相當難以修改了。這會要求許多國家達成協(xié)議，而這些國家并不經常會面?！?/p>

就眼下而言，ISA的棘手差事是讓168個國家一致同意法規(guī)草案，保育人士和科學家都希望這部法規(guī)能讓行業(yè)以負責任的態(tài)度做事。在那之后，采礦公司將花費數年時間來募集資金，建造并測試海底采礦設備。考慮到這些約束，科學家仍然有機會改進他們的測量方法，更好地評估海底采集礦物帶來的風險。

范多弗說：“你不能把頭埋進沙子里，希望問題會統(tǒng)統(tǒng)滾開?！?/p>