Wat zijn de ecologische gevolgen van het mijnen van zeldzame metalen op de zeebodem? In dit tweede deel van een tweeluik over diepzeemijnbouw aandacht voor gevolgen op het leven onder water.
Afdalend naar de bodem van de diepzee, vier tot zes kilometer diep, treffen onderzoekers een bergachtige, kale omgeving. Licht bereikt de bodem niet, het is er koud, voedingsstoffen zijn er nauwelijks, en de druk van het water erboven is immens. Toch zijn er diersoorten die weten te overleven in dit diepe, trage landschap: wormen, krabbetjes, sponzen, zeekomkommers, zeesterren en koralen.
Deze dieren leven op de spaarzame kruimels verse voedingsstoffen die vanuit de hogere zeelagen langzaam omlaag dwarrelen. Kennis over het leven in deze diepte is vooral afkomstig van camerabeelden, gemaakt bij het licht van stevige bouwlampen. “En elke keer ontdekken onderzoekers nog nieuwe soorten”, vertelt Henko de Stigter, diepzeeonderzoeker bij het NIOZ (Nederlands Instituut voor Onderzoek der Zee) op Texel. “We schatten dat we tachtig procent van de soorten daar nog niet kennen.”
Maar de rust in dit donkere paradijs kan door de groeiende belangstelling voor mangaanknollen binnenkort voorbij zijn. De klompen zijn rijk aan metalen als mangaan, nikkel en kobalt. Vooral dat laatste is hard nodig in de energietransitie. Dat het toch gevoelig ligt om die knollen daar te oogsten, bleek al snel. “Toen mijnbouwbedrijven in 2021 tests in de oceaan uitvoerden voor de winning van mangaanknollen, stuurde Greenpeace er hun schip Rainbow Warrior heen.”
Een blik in de controlekamer aan boord van het Noorse onderzoeksschip G.O. Sars, vanwaaruit onderzoekers de onderwaterrobot AEgir besturen die op 2300 meter diepte de zeebodem kan bekijken.
Henko de StigterPluimen
Er zijn twee belangrijke problemen met het oogsten van de mangaanknollen. Allereerst is er het probleem dat bij het verzamelen van de knollen veel sediment van de bodem opwervelt als een soort stofwolken, die weer langzaam neerkomen. Rudy Helmons, universitair hoofddocent Offshore and Dredging Engineering aan de TU Delft, doet onderzoek naar hoe je sedimentpluimen bij een diepzeemijn zo klein mogelijk houdt. Dat begint met de vraag over hoe groot die pluimen überhaupt zijn. En daarover is discussie, zegt Helmons. “Onze metingen in de Middellandse Zee laten zien dat ze op 150 meter van het onderwatervoertuig nog te zien zijn; verder weg is er nauwelijks nog iets van over. Maar dit is een vergelijking met de normale helderheid van het water. In de Clarion-Clipperton-Zone is de oceaan erg helder en daar reiken de pluimen verder.”
Een meer relevante vraag is daarom wat schadelijk is voor het aanwezige leven. “Daar weten we nog erg weinig van af”, zegt Helmons. “Dit hangt waarschijnlijk af van de intensiteit van de pluim en hoe lang die aanwezig blijft. De enige manier om hier achter te komen is proeven doen in de diepzee, want dit zijn condities die je nauwelijks kunt nabootsen in een lab.”
Giftige metaalverbindingen
Dat dit tot de cruciale vragen behoort erkent ook De Stigter. “We weten wel dat sediment effect kan hebben in ondiepe gebieden op bijvoorbeeld mosselen. Maar hoe dat zit in de diepzee onderzoeken we nu. Misschien kost het de zeedieren wel te veel energie om de schaarse voedingsstoffen uit het water te filteren tussen al die fijne slibkorrels door. Daarnaast kunnen er ook nog giftige metaalverbindingen gaan ronddwarrelen en in de dieren terechtkomen.”
De Stigter laat een plaatje zien van een kleine doorzichtige kas op de zeebodem. Boven in die kas zit een aantal spuiten die een afgemeten hoeveelheid gelabelde algen en metaalverbindingen kunnen toevoegen. “Dan plaats je voorzichtig de kas en houd je in de gaten hoe het zeeleven reageert. Hoeveel van de algen eten ze en verandert dat bij wel of geen toevoeging van de metaalverbinding?” Het toont ook de uitdaging van deze proeven. “Een onderzoeksschip kost vijftig- tot honderdduizend euro per dag. En dan volg je slechts enkele dieren slechts enkele dagen op een leven van vele jaren. Je bent zo weken bezig voor je een fatsoenlijk aantal dieren kan volgen.”
Proefopstelling met twee incubatiekamers om te testen wat de invloed is van metaalsulfide op het zeebodemleven.
Henko de StigterDaarnaast is er ook nog direct effect van het oogsten van de mangaanknollen. Veel dieren gebruiken de knollen als plek om zich aan vast te maken in het altijd bewegende water. Die hechtingsplek ontneem je ze nu. “Er lopen ook onderzoeken om uit te vinden of de dieren zich op kunstmatige knollen willen vestigen”, aldus de Stigter.
Eenrichtingsverkeer
Ondanks veel onzekerheden lijkt een effect op de biodiversiteit zeer waarschijnlijk. In 1989 zijn delen van een zeebodem omgeploegd, waar nu nog de langetermijneffecten zijn te meten – en die zijn er. “De sporen die toen zijn getrokken, zie je nu nog als verse sporen. Op de verstoorde gebieden is biodiversiteit een stuk lager dan op aangrenzende onverstoorde gebieden.”
Of de knolwinning ook effect heeft op het verdere ecosysteem in de oceaan? Dat verwacht De Stigter niet. “Het leven op de bodem krijgt zijn voedingsstoffen spaarzaam vanaf de hogere gedeeltes.” Het lijkt er niet op dat het systeem op de bodem op zijn beurt de hogere lagen beïnvloedt: het is een eenrichtingsverkeer.
Verder bestaan er zorgen over het effect op de CO2-cyclus in de oceaan. Organisaties als Greenpeace claimen dat door het verstoren van de zeebodem de koolstofopslag (C-opslag) erdoor verstoord raakt. Dierlijke en plantaardige resten landen op de bodem en blijven daar langdurig aan gebonden. Als een machine van honderd ton zwaar dan de grond laat opdwarrelen, kunnen die koolstofrijke voedingsstoffen weer vrijkomen. De Stigter deelt die zorgen niet. “Ik heb het er wel eens over met collega’s die hier meer verstand van hebben. Op land is de bodem de basis. Onder zee fungeert de bodem als zinkputje van wat slecht verteerbaar en moeilijk afbreekbaar is. Het lijkt niet waarschijnlijk dat de koolstof dan weer het systeem in komt. Bovendien is de oppervlakte waarop je mangaanknollen zou willen oogsten, maar een fractie op het totaal van de zeebodem. Het effect op het totale systeem lijkt mij klein. En Greenpeace heeft het dan over het omploegen van de zeebodem. Tja, zo kun je het ook zeggen natuurlijk.”
Kavels
Om goede afspraken te maken over wie de diepzee mag gebruiken, is in 1994 het VN-orgaan Internationale Zeebodemautoriteit opgericht. Grote delen van de diepzee zijn van niemand, en dit internationale orgaan moet zorgen dat er goede afspraken komen over het winnen van grondstoffen uit de oceaan en hoe daarbij de biodiversiteit van het gebied beschermd blijft. Het gaat daarbij al jaren over de kansen en gevolgen van de winning van mangaanknollen.
Huidige afspraken van de Zeebodemautoriteit zijn dat mijnbouwers een bepaalde kavel, circa drie keer de oppervlakte van Nederland, op de oceaanbodem vijftien jaar lang mogen onderzoeken en eerste proeven voor mijnbouw mogen uitvoeren. Het mijnen zelf is nog niet toegelaten, en die beslissing zal nog een paar jaar duren. Belanghebbenden verschillen van mening en er is nog geen plan hoe bescherming van de soorten op de zeebodem voldoende werkt.
Het idee is nu dat mijnbouwers de helft van een gebied intact moeten laten en onderzoeken of die kavels toch geen last hebben van de mijnbouw. Maar hoe verdeel je dan die helft? “Je kunt beslissen dat je om en om één perceel gaat rooien en één ongemoeid laat. Maar misschien is de verstoring van het aangrenzende gebied zo groot dat je beter kunt beslissen een groter gebied ongemoeid te laten.” Het risico daarmee is dat je misschien een soort voor precies dat gebied over de kling jaagt. “En misschien is dat wel een soort waarvan je nog niet eens weet dat die bestaat.” Een definitief besluit is nog niet genomen.
Lastige kwestie
Hoe De Stigter er zelf in staat? “Het is een heel lastige kwestie. De kobaltmijnen in Congo zijn ook een probleem. Daarnaast zijn er deskundigen die denken dat diepzeemijnbouw niet substantieel kan bijdragen, dat het te weinig is. En sommige onderzoekers voorzien dat we over tien jaar al heel andere grondstoffen nodig hebben voor batterijen. Het zijn ook niet alleen grondstoffen voor de energietransitie, maar ook voor onze smartphones. Wat kunnen we verbeteren in die consumptiecyclus? Maar als we mangaanknollen echt nodig blijken te hebben, dan moeten we die mijnen op een manier die zo min mogelijk schade oplevert voor het diepzeemilieu.”