Добыча на дне океана: 5 глубоководных источников критически важных минералов, необходимых для технологий, и уязвимая морская жизнь, находящаяся под угрозой

( MENAFN- The Conversation ) Возможно, в последнее время вы слышали много разговоров о критически важных полезных ископаемых и редкоземельных элементах. Эти природные материалы необходимы для промышленности и современной технологии — от смартфонов до истребителей.

В их число входят литий и кобальт, используемые в батареях, неодим для магнитов в двигателях и жестких дисках, а также редкоземельные элементы, которые незаменимы в системах обороны, лазерах и медицинской визуализации. Критически важные полезные ископаемые также абсолютно необходимы для систем возобновляемой энергетики, накопления энергии и цифровой инфраструктуры. Без них современное общество — и любой реалистичный путь к миру с нулевыми выбросами — было бы невозможно.

Критически важные полезные ископаемые получили свое название, потому что они также крайне уязвимы к сбоям в цепочках поставок из‑за глобальных событий, торговых напряженностей или экономической нестабильности. И сегодня одной стране принадлежит доминирование во многих цепочках поставок таких минералов: Китаю.

С учетом этого многие правительства ищут альтернативные источники критически важных полезных ископаемых, а несколько компаний присматриваются к морскому дну как к потенциально новой границе для их добычи.

Как морской геолог, я знаю, что потенциал минералов на дне океана огромен. Но это не значит, что эти минералы легко добывать. Они встречаются в нескольких формах — от камней размером с картофелину, рассыпанных по дну, до корок на дне в гидротермальных источниках и подводных рассольных бассейнах. И их часто находят в уязвимых местах, где обитают хрупкие морские организмы, что вызывает вопросы о вреде для одних из самых слабо изученных и наименее понятных частей нашей планеты.

Полиметаллические конкреции на дне океана

Когда вы представляете добычу полезных ископаемых со дна, вероятно, вам вспоминаются полиметаллические или марганцевые конкреции.

Похожие на камни конкреции — примерно с картофелину по размеру — встречаются россыпями на обширных глубоководных равнинах, обычно на глубинах от 3,000 до 6,000 метров, в нескольких регионах, включая большую область Тихого океана к юго-востоку от Гавайев.

В основном они состоят из марганца и железа, хотя могут содержать значительные количества и других металлов, включая ценный никель, кобальт, медь, а также небольшие количества редкоземельных элементов и платины.

Конкреции формируются из металлов, которые попадают в океан через эрозию или из гидротермальных источников на дне в вулканически активных районах. Ионы металлов прикрепляются к ядру — например, к камню или фрагменту раковины. Со временем вокруг этого ядра образуются слои. Рост очень медленный — всего несколько миллиметров за миллион лет — поэтому более крупные конкреции могут быть возрастом в несколько миллионов лет.

Существует более 17 лицензий на разведку, в основном в зоне Кларион‑Клиппертон в Тихом океане. Там проводили испытания с всасыванием конкреций с морского дна на корабли над ним. Но по состоянию на начало 2026 года полномасштабная коммерческая добыча еще не началась.

Глубоководные массивные сульфиды в гидротермальных источниках

Еще один источник критически важных полезных ископаемых — глубинные массивные сульфиды на дне, которые образуются рядом с гидротермальными источниками вдоль океанических хребтов. Вулканическая активность реагирует с морской водой, подпитывая всплески морской жизни в этих источниках, а также формируя породы, богатые медью, золотом, цинком, свинцом, барием и серебром.

Эти горячие источники образуются там, где вода поднимается через океаническую кору при высоких температурах — до примерно 750 degrees Fahrenheit (400 degrees Celsius). Металлы, содержащиеся в этих растворах, осаждаются при контакте с холодной, насыщенной кислородом морской водой, формируя структуры, похожие на вентиляционные устройства, известные как “black smokers”, потому что они выглядят как заводские дымовые трубы.

Технологии для добычи этих месторождений сейчас создаются. Первые глубоководные испытания были выполнены японскими добытчиками в их прибрежных водах.

Корки, богатые кобальтом, на подводных горах

Ферромарганцевые корки — еще один источник. Они образуются на склонах и вершинах подводных гор, известных как seamounts, и содержат марганец, железо и целый набор микроэлементов, таких как кобальт, медь, никель и платина.

За миллионы лет металлы в окружающей морской воде образуют покрытия из оксидов железа и марганца; их толщина варьируется от нескольких миллиметров до нескольких дециметров — в зависимости от возраста seamounts.

Добыча корок технически намного сложнее, чем добыча конкреций. Конкреции лежат на мягком осадке. В отличие от них корки прикреплены к подстилающей породе. Для успешной добычи корок было бы важно извлекать сами корки, не собирая слишком много подложки, поскольку это разбавило бы качество руды.

Однако о морской жизни, обитающей на seamounts, известно мало, особенно о тех, которые наиболее вероятны для разведки и добычи корок.

Подводные рассольные бассейны

Еще один возможный источник океана для лития и, потенциально, редкоземельных элементов может находиться в необычных подводных озерах, называемых hypersaline brine pools. Эти соленые бассейны встречаются на дне океана в нескольких частях мира, но особенно часто — в заливе Мексики.

Рассол уже сейчас является источником значительной части лития, который используется сегодня. Компании извлекают его из соленой воды, образующейся при операциях с нефтью и геотермальной деятельностью.

Литий концентрируется в рассолах в течение миллионов лет. По мере того как вода проходит через глубокие породы, минералы растворяются по пути, и такие элементы, как литий, могут накапливаться.

Добыча лития из глубоководных рассолов, если подтвердится, что там он действительно есть, может оказаться более простым процессом, чем традиционная добыча на морском дне. Уже существуют технологии для отделения лития от соленой воды.

В заливе этот подход потенциально мог бы использовать уже имеющуюся офшорную инфраструктуру добычи нефти и газа, снижая потребность в новом строительстве. Рассол можно было бы подкачать наверх, обработать для удаления лития и затем вернуть в толщу под землей.

Глубоководная грязь

В центральной части Тихого океана и у берегов Японии глубоководная грязь, обогащенная редкоземельными элементами и иттрием, признана еще одним новым ресурсом.

Эти отложения формируются из крайне медленного накопления рыбных остатков, состоящих из биогенного фосфата кальция, в самых глубоких участках океана. В 2026 году японское научно‑исследовательское судно успешно пробурило и извлекло глубоководный осадок, содержащий редкоземельные минералы, со дна возле острова Minamitorishima, а японское правительство объявило, что в 2027 году начнется испытание добычи глубоководной грязи.

Недостатки для морской жизни

Хотя эти регионы, вероятно, содержат огромные ресурсы, ученые знают очень мало об экологических условиях на границе между глубоководной водой и донными осадками, особенно о микробных сообществах, которые там живут.

Микроорганизмы — самые распространенные и фундаментальные формы жизни на Земле. Они играют ключевые роли в экосистемах, круговороте питательных веществ и долгосрочной стабильности планеты. Потенциальные последствия механического удаления конкреций со дна океана — путем резки, соскабливания или подъема — для этих микроскопических экосистем остаются в значительной степени неизвестными.

В Тихом океане экспериментальный тест добычи, выполненный в 1978 году, пересмотрели более чем через два десятилетия. Даже спустя 26 лет следы, оставленные добывающей техникой, все еще были видны на морском дне. В нарушенных районах было меньше донных организмов и меньше разнообразия по сравнению с расположенными рядом ненарушенными областями. Примечательно, что детальная оценка микробных сообществ проведена не была, из‑за чего возникла существенная «дыра» в понимании.

Усиливает проблему и то, что многие перспективные районы добычи глубоководных ресурсов находятся в международных водах — за пределами юрисдикции отдельных стран.

Международный орган по морскому дну отвечает за регулирование деятельности по добыче полезных ископаемых в глубоком океане, но нет глобального консенсуса по правилам, гарантиям или приемлемым рискам, связанным с добычей на морском дне. Некоторые страны, включая Соединенные Штаты, обсуждают создание собственных лицензий на добычу в международных районах, а около 40 других требуют моратория на добычу, пока риски не будут лучше поняты.

Критически важные полезные ископаемые — невидимый фундамент современной жизни. По мере роста интереса к добыче на глубине эти научные неопределенности и вызовы в сфере управления станут центральной темой дискуссии.

MENAFN10032026000199003603ID1110842380