Добування з дна океану: 5 глибоководних джерел критичних мінералів, необхідних для технологій, та ризик для делікатного морського життя

(MENAFN- The Conversation) Вам, можливо, доводиться останнім часом чути багато про критично важливі корисні копалини та рідкоземельні елементи. Ці природні матеріали є необхідними для промисловості й сучасних технологій — від смартфонів до винищувачів.

До них належать літій і кобальт, які використовують у батареях, неодим для магнітів у двигунах і жорстких дисках, а також рідкоземельні метали, які є критично важливими для систем оборони, лазерів і медичної візуалізації. Критично важливі корисні копалини також є незамінними для систем відновлюваної енергетики, накопичення енергії та цифрової інфраструктури. Без них сучасне суспільство — і будь-який реалістичний шлях до світу з нульовими викидами — було б неможливим.

Критично важливі корисні копалини отримали таку назву, тому що вони також вкрай вразливі до збоїв у ланцюгах постачання через події у світі, торговельну напруженість або економічну нестабільність. І сьогодні одна країна домінує в багатьох ланцюгах постачання критично важливих корисних копалин: Китай.

З огляду на це, багато урядів шукають альтернативні джерела критично важливих корисних копалин, і кілька компаній придивляються до дна океану як до потенційно нового рубежу для їх видобутку.

Як морський геолог, я знаю, що потенціал корисних копалин на морському дні є величезним. Але це не означає, що ці корисні копалини легко видобувати. Вони бувають кількох типів: від каменів розміром із картоплину, розсипаних по дну, до корок на морському дні біля гідротермальних джерел і підводних рассольних басейнів. І їх часто знаходять у вразливих місцях, де живуть крихкі морські істоти, що піднімає питання про можливу шкоду для одних із найменш досліджених і найменш зрозумілих частин нашої планети.

Поліметалічні конкреції на морському дні

Коли ви уявляєте видобуток корисних копалин на морському дні, найімовірніше, вам спадають на думку поліметалічні або марганцеві конкреції.

Подібні до порід конкреції мають розмір приблизно з картоплю й трапляються розсипом на величезних глибоководних рівнинах, як правило, на глибині від 3,000 до 6,000 метрів, у кількох регіонах, зокрема на великій ділянці Тихого океану на південний схід від Гаваїв.

Вони переважно складаються з марганцю та заліза, хоча можуть містити значні обсяги інших металів, зокрема цінний нікель, кобальт, мідь, а також невеликі кількості рідкоземельних елементів і платину.

Конкреції утворюються з металів, які потрапляють в океан через ерозію, або з гідротермальних джерел на дні морів у вулканічно активних районах. Йони металів прикріплюються до ядра — наприклад, до фрагмента породи або черепашки. З часом навколо цього ядра формуються шари. Ріст відбувається дуже повільно — лише кілька міліметрів за мільйон років — тож більші конкреції можуть бути віком у кілька мільйонів років.

Існує понад 17 ліцензій на розвідку, переважно в зоні Кларіон-Кліппертон Тихого океану. Тести там включали відкачування конкрецій з морського дна на кораблі, що були над ним. Але станом на початок 2026 року повномасштабний комерційний видобуток ще не розпочався.

Глибоководні масивні сульфіди на гідротермальних джерелах

Ще одним джерелом критично важливих корисних копалин є глибоководні масивні сульфіди, які формуються неподалік гідротермальних джерел уздовж серединно-океанічних хребтів. Вулканічна активність реагує з морською водою, підживлюючи спалахи морського життя біля цих джерел, а також утворюючи породи, багаті на мідь, золото, цинк, свинець, барій і срібло.

Ці гарячі джерела виникають там, де вода піднімається крізь океанічну кору за високих температур — до приблизно 750 градусів за Фаренгейтом (400 градусів за Цельсієм). Метали, що містяться в цих розчинах, осаджуються під час контакту з холодною, багатою на кисень морською водою, формуючи схожі на венти конструкції, відомі як “black smokers”, бо вони виглядають як фабричні димарі.

Технології для видобутку цих родовищ зараз створюються. Перші глибоководні випробування провели японські видобувачі у своїх прибережних водах.

Кобальтові кірки на підводних гайотах

Феромарганцеві кірки — ще одне джерело. Вони утворюються на схилах і вершинах підводних гір, які називають гайотами, та містять марганець, залізо й широкий спектр слідових металів, таких як кобальт, мідь, нікель і платина.

Протягом мільйонів років метали в навколишній морській воді утворюють покриття з оксидів заліза й марганцю, товщина яких коливається від кількох міліметрів до кількох дециметрів — залежно від віку гайотів.

Видобуток кірок технічно значно складніший, ніж видобуток конкрецій. Конкреції лежать на м’якому осаді. Натомість кірки прикріплені до підстильної породи. Для успішного видобутку кірок було б важливо витягувати самі кірки, не збираючи занадто багато підкладкового матеріалу, щоб не розбавляти якість руди.

Втім, про морське життя, що живе на гайотах, відомо небагато, особливо про ті, що найімовірніше розташовані в регіонах, де планують розвідку та видобуток кірок.

Підводні рассольні басейни

Інше можливе океанічне джерело літію і потенційно рідкоземельних елементів може міститися в незвичних підводних озерах, які називають гіперсолоними рассольними басейнами. Ці солоні водойми трапляються на дні океану в кількох частинах світу, але особливо часто — у затоці Мексики.

Рассольний розчин уже є джерелом значної частини літію, який використовують сьогодні. Компанії видобувають його з солоної води, що утворюється під час нафтових і геотермальних операцій.

Літій концентрується в розсолах протягом мільйонів років. Коли вода проходить крізь глибокі породи, мінерали розчиняються по дорозі, і такі елементи, як літій, можуть накопичуватися.

Видобуток літію з глибоководних розсолів, якщо буде підтверджено, що там він є, може виявитися простішим за традиційний видобуток із поверхні морського дна. Технології для відокремлення літію від солоної води вже існують.

У затоці цей підхід потенційно може використовувати наявну офшорну нафтово-газову інфраструктуру, зменшуючи потребу в новому будівництві. Розсіл можна накачати нагору, обробити, щоб видалити літій, а потім повернути назад у товщу.

Глибоководний мул

У центральній частині Тихого океану та біля Японії глибоководний мул, збагачений рідкоземельними елементами та ітрієм, було визнано ще одним новим ресурсом.

Ці родовища формуються через дуже повільне накопичення останків риб, що складаються з біогенного кальцій фосфату, у найглибших частинах океану. У 2026 році японське дослідницьке судно успішно пробурило й витягло глибоководний осад із рідкоземельними мінералами з морського дна поблизу острова Мінамиторісіма, а японський уряд оголосив, що випробування з видобутку глибоководного мулу розпочнуться у 2027 році.

Недоліки для морського життя

Хоча ці регіони, ймовірно, містять величезні ресурси, вчені знають дуже мало про екологічні умови на межі між глибоководною водою та донними осадами, особливо про мікробні угруповання, які там живуть.

Мікроорганізми є найпоширенішими й базовими формами життя на Землі. Вони відіграють ключові ролі в екосистемах, циклах поживних речовин і довгостроковій стабільності планети. Потенційний вплив механічного вилучення конкрецій із морського дна — шляхом різання, скобління або підйому — на ці мікроскопічні екосистеми залишається здебільшого невідомим.

У Тихому океані експериментальний випробувальний видобуток, проведений у 1978 році, переглянули більш ніж через два десятиліття. Навіть через 26 років сліди, залишені технікою для видобутку, все ще були видимі на морському дні. Порушені ділянки мали менше придонних організмів і менше різноманіття, ніж сусідні незаймані регіони. Особливо важливо: детальної оцінки мікробних угруповань не проводили, залишивши суттєву прогалину в розумінні.

Ще більше ускладнює питання те, що багато перспективних районів для глибоководного видобутку корисних копалин лежать у міжнародних водах — поза юрисдикцією окремих держав.

Міжнародний орган з морського дна відповідає за регулювання мінеральної діяльності у глибокому океані, але не існує глобального консенсусу щодо правил, запобіжних заходів або прийнятних ризиків, пов’язаних із видобутком із морського дна. Деякі країни, зокрема Сполучені Штати, обговорюють створення власних ліцензій на видобуток у міжнародних зонах, тоді як близько 40 інших закликають ввести мораторій на видобуток, доки ризики не будуть краще зрозумілі.

Критично важливі корисні копалини — це невидимий фундамент сучасного життя. Оскільки інтерес до глибоководного видобутку зростає, ці наукові невизначеності та виклики управління стануть ключовими в дебатах.

MENAFN10032026000199003603ID1110842380