■文/張志昌(北京市科學技術研究院創(chuàng)新發(fā)展戰(zhàn)略研究所)
發(fā)達國家基本完成深海采礦的總體技術儲備,并進行了多次試開采,全球深海金屬礦產(chǎn)進入商業(yè)化開發(fā)的前夜。深海采礦領域的先進國家大多是美國構建的“礦產(chǎn)安全伙伴關系”(MSP)成員,恐將對我國深度參與深海采礦領域國際合作、礦產(chǎn)供應鏈安全構成威脅。
一是歷經(jīng)長時間勘探,深海金屬礦產(chǎn)資源的分布已基本探明。深海金屬礦產(chǎn)主要以大洋多金屬結核、富鈷結殼、多金屬硫化物的形態(tài)存在,儲量極為豐富。尤其是錳、鈷、鋰、稀土等被列入世界主要國家關鍵性礦產(chǎn)目錄的金屬,相比陸生礦,深海礦藏儲量更為豐富。大多數(shù)深海金屬礦產(chǎn)資源(尤其是大洋多金屬結核)分布在公海,不屬于任何國家專屬經(jīng)濟區(qū)。
二是深海金屬礦產(chǎn)大規(guī)模商業(yè)化開發(fā)進入倒計時。發(fā)達國家基本完成深海采礦的總體技術儲備,并進行了多次試開采。從需求側看,隨著電池、電動機和渦輪機等脫碳技術的發(fā)展,對鎳、鈷、鋰、銅和稀土等礦物的需求快速增長,加之陸生礦開發(fā)成本逐漸提高,導致對深海金屬礦產(chǎn)開發(fā)的需求增加。從供給側看,深海金屬礦產(chǎn)開發(fā)裝備性能改善,降低了深海采礦的經(jīng)濟成本;環(huán)境監(jiān)測、評估、修復技術水平提升,降低了深海采礦的社會成本。從環(huán)境側看,國際深海法律框架逐步健全完善,商業(yè)化開發(fā)具備了基礎法律保障條件。
三是環(huán)境問題是目前深海金屬礦產(chǎn)商業(yè)化開發(fā)面臨的最大攔路虎。深海采礦可能會對海洋生物、生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生毀滅性且不可逆的影響。目前,人類對礦區(qū)環(huán)境基線特征和生態(tài)系統(tǒng)認知有限,深海采礦對海洋環(huán)境影響程度和強度無法準確監(jiān)測評估,環(huán)境修復技術顯著缺乏。深海金屬礦產(chǎn)商業(yè)化開發(fā)來臨之前的這幾年準備期,主要解決環(huán)境監(jiān)測、評估、修復等難題。
四是深海金屬礦產(chǎn)資源的勘探開發(fā)具有明確的國際管理機構與制度安排,但美國不愿接受相關約束。國際海底管理局(ISA)是代表全人類管理國際海底區(qū)域及其資源的權威組織。截至目前,國際海底管理局共有168個成員(由167個成員國及歐盟組成),不包括美國。美國不是《聯(lián)合國海洋法公約》簽約國家,在海洋領域,美國不受國際組織及其規(guī)章約束。
五是國際海域“藍色圈地”運動已經(jīng)開始,我國礦產(chǎn)供應鏈安全遭遇新威脅。美國在深海采礦領域乃至整個海洋事務領域,均保持極高的“自由度”。一旦進入大規(guī)模商業(yè)化開發(fā)階段,大多數(shù)國家會在《聯(lián)合國海洋法公約》與國際海底管理局制定的規(guī)則框架內(nèi)進行開發(fā),而美國會憑借行動的高自由度,采取不合作行為,為自身謀取高額收益。深海儲量豐富的銅、鈷、鎳等,均是我國稀缺的金屬資源。深海采礦領域的先進國家,如加拿大、法國、德國、日本、韓國、英國等,均是美國構建的“礦產(chǎn)安全伙伴關系”(MSP)成員(2022年6月,美國和加拿大等主要伙伴國家建立“礦產(chǎn)安全伙伴關系”,旨在加強關鍵礦產(chǎn)供應鏈,保障對清潔能源和其他技術至關重要的關鍵礦產(chǎn)的供應。從該組織的宗旨及其展開的活動看,對中國具有針對意圖。目前MSP的合作伙伴包括美國、加拿大、澳大利亞、芬蘭、法國、德國、日本、韓國、瑞典、英國和歐盟委員會),恐將對我國深度參與深海采礦領域國際合作構成威脅。
開發(fā)深海金屬礦產(chǎn),需要服從制度安排、取得勘探開發(fā)資格,需要技術裝備達到相當水平,需要做好深海環(huán)境保護工作。此外,參與深海治理、加強國際合作,有利于加快深海金屬礦產(chǎn)開發(fā)的技術創(chuàng)新與商業(yè)化進程。下面從勘探開發(fā)資格、技術裝備、環(huán)境保護、深海治理四個方面,介紹我國深海金屬礦產(chǎn)開發(fā)現(xiàn)狀。
一是勘探開發(fā)資格方面,我國成為第一批深海金屬礦產(chǎn)勘探開發(fā)的先驅投資者。我國先后與國際海底管理局簽訂多份勘探合同,取得5塊具有優(yōu)先開發(fā)權的海底資源“礦區(qū)”,礦區(qū)面積達23.5萬平方千米。我國目前是世界上在國際海底區(qū)域擁有礦區(qū)數(shù)量最多、礦種最全的國家。
二是技術裝備方面,我國已經(jīng)基本具備深海金屬礦產(chǎn)勘探開發(fā)的總體技術儲備,但大規(guī)模商業(yè)化開發(fā)尚需時日。從20世紀90年代至2021年,我國先后完成技術方案研發(fā)、陸上驗證、海上單體海試、系統(tǒng)聯(lián)合海試等??傮w來看,我國已經(jīng)完成深海采礦的全流程試驗。但試驗多為樣機試驗,海底采礦系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可靠性,監(jiān)測預警,應急處理等方面,需要進一步深入研究與驗證。
三是環(huán)境保護方面,我國高度重視深海采礦領域的環(huán)境監(jiān)測、評估和修復等問題。在“十三五”國家重點研發(fā)計劃“深海多金屬結核采礦試驗工程”項目支持下,我國初步構建了深海礦產(chǎn)開采羽狀流理論模型,并在2021年深海采礦聯(lián)動試驗中開展環(huán)境監(jiān)測。我國積極參與國際海底管理局的區(qū)域環(huán)境管理計劃。我國實施的“基線及其自然變化”計劃,已列為國際海底管理局組織的四大國際合作項目之一。
四是深海治理方面,我國通過國內(nèi)立法、參與國際立法等方式不斷提升治理水平。2016年頒布實施《中華人民共和國深海海底區(qū)域資源勘探開發(fā)法》,規(guī)范了我國深海資源勘探開發(fā)活動。目前正積極參與《“區(qū)域”內(nèi)礦產(chǎn)資源開發(fā)規(guī)章》(以下簡稱《開發(fā)規(guī)章》)制訂和《國家管轄范圍以外區(qū)域海洋生物多樣性養(yǎng)護與可持續(xù)利用協(xié)定》(以下簡稱《BBNJ協(xié)定》)談判等重大深海國際立法進程,貢獻中國智慧和方案。
我國遵守《聯(lián)合國海洋法公約》與國際海底管理局相關制度規(guī)章,已取得多塊國際海底“區(qū)域”礦產(chǎn)的勘探開發(fā)資格,深海金屬礦產(chǎn)開發(fā)存在問題主要體現(xiàn)在技術裝備、環(huán)境保護與深海治理等方面。
一是技術裝備方面,與國際先進水平存在較大差距。我國深海科技研發(fā)力量較為分散,協(xié)同創(chuàng)新能力不強。與國際先進水平相比,我國在深海采礦關鍵技術實現(xiàn)時間上落后。在深海金屬礦產(chǎn)商業(yè)化開發(fā)方面,我國恐將落后于發(fā)達國家。
深海采礦關鍵裝備可靠性不足。我國深海采礦泵管關鍵設備可靠性較差;提升泵的耐腐蝕、耐磨損、耐沖擊等技術難題仍未解決;我國深海采礦系統(tǒng)尚未實現(xiàn)多元信息融合與協(xié)同作業(yè),國產(chǎn)組合導航定位裝備和算法的深水定位精度不夠;國產(chǎn)大功率深水電纜和光纖技術的穩(wěn)定性與可靠性不足。
二是環(huán)境保護方面,對深海采礦可能造成的環(huán)境問題尚未找到有效解決辦法。我國尚無法對深海采礦的環(huán)境影響程度和強度進行準確監(jiān)測與評估。我國尚未專門針對環(huán)境影響開展全面、系統(tǒng)的原位擾動測試與技術評估,對采礦活動周圍環(huán)境的物理化學過程、生物多樣性影響等尚無明確認識,針對深海采礦的環(huán)境評價方法尚未建立。我國的深海礦產(chǎn)開采羽狀流理論模型只是初步構建,缺乏現(xiàn)場觀測數(shù)據(jù)與可靠預測模型,尚無法進行可靠的定量評價。我國深海采礦的環(huán)境修復技術顯著缺乏,深海生態(tài)修復仍處于探索階段,實踐經(jīng)驗不足。
三是深海治理方面,我國參與國際海域治理能力有待提升。國際海洋規(guī)則正在重塑,《開發(fā)規(guī)章》正加速制訂,《BBNJ協(xié)定》談判已進入實質性磋商階段。但我國熟悉國際規(guī)則和深海事務的復合型人才不足,推動國際海域治理體系變革的話語權和影響力較弱。
加強頂層設計,圍繞深海金屬礦產(chǎn)商業(yè)化開發(fā),制定占有、組織管理與國際合作方面的實施細則。增加國際海底區(qū)域制度研究的資金投入,積極利用國際、區(qū)域、雙邊海洋法律制度研究成果,制定我國深海金屬礦產(chǎn)開發(fā)戰(zhàn)略,建立開發(fā)決策支持系統(tǒng)。
加強深海地球科學、深海生物科學等基礎科學研究。強化開采目標區(qū)海洋科學研究,收集和分析礦產(chǎn)資源與環(huán)境資源數(shù)據(jù),建立海域特征數(shù)據(jù)庫。加大海底科考力度,開展水文、地質、生物、化學和地球物理等多學科綜合調(diào)查,為礦產(chǎn)開發(fā)和環(huán)境影響評估做好知識儲備。
構建以深海國家實驗室為龍頭的新型創(chuàng)新組織體系,加快整合國家海洋局、中國地質調(diào)查局、中國科學院、全國海洋院校、海工裝備企業(yè)等的研究力量,打造綜合性深??萍佳芯恐行?。
以“十四五”國家重點研發(fā)計劃“深海和極地關鍵技術與裝備”為牽引,以深海金屬礦產(chǎn)開發(fā)技術和環(huán)境修復技術為核心,部署一批服務國家深海戰(zhàn)略的重大科技項目和工程,構建深海資源開發(fā)技術體系。
制定嚴格的深海采礦系統(tǒng)安全標準,確保深海采礦系統(tǒng)在復雜海洋環(huán)境條件下持續(xù)可靠生產(chǎn)作業(yè),包括數(shù)據(jù)精準及時傳輸、水下裝備和控制系統(tǒng)穩(wěn)定可靠、水下監(jiān)測網(wǎng)持續(xù)有效等。
研制無人化、智能化、集群化深海裝備。緊密結合人工智能、大數(shù)據(jù)等新型數(shù)字技術,實現(xiàn)海面—海底、開采—監(jiān)測—轉運、海上—陸地等跨域裝備協(xié)同作業(yè),包括全鏈條智能調(diào)度、全系統(tǒng)自主協(xié)同作業(yè)、全天候健康監(jiān)測、危險狀態(tài)自動預警、主動避險智能控制等。
強化深海采礦技術研發(fā)單位與企業(yè)合作,加快解決深海技術成果產(chǎn)權模糊問題,讓深海采礦技術從實驗室走向商業(yè)化。
制定融資、稅收方面優(yōu)惠政策,培育深海采礦戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)。構建公共財政、專項資金、風險基金、股權融資多元融資體系,擴大投資主體范圍,創(chuàng)新合作方式,完善深海金屬礦產(chǎn)商業(yè)化開發(fā)激勵機制。
深度參與《開發(fā)規(guī)章》《BBNJ協(xié)定》等的制定過程,增強我國深海治理話語權。瞄準深海金屬礦產(chǎn)開發(fā)的環(huán)境評估與修復難題,凝聚國際科研力量,加強國際合作交流。
支持人類共同繼承財產(chǎn)原則適用于國際海底區(qū)域,尊重國際海底區(qū)域制度,全面參與國際海底管理局事務。秉持“海洋命運共同體”理念,加強與發(fā)展中國家合作,贏得國際社會信任,反對超級大國霸占海洋。