强推深海采矿引争议,美国矿企与科学家展开激辩
2026-03-30 09:26 来源:观海局 编辑:矿材网

3月26日,美国众议院空间科学与技术委员会举行了名为“海底世界:深海采矿的科学与技术”的听证会,TMC公司CEO杰拉德·巴伦、Saildrone公司海洋测绘副总裁布莱恩·康农、海洋探索信托基CEO罗伯特·D·巴拉德博士、美国俄勒冈州立大学海洋学助理教授阿斯特丽德·莱特纳博士出席并作证。

在这些书面证词中,就深海采矿可行性,美国矿企与科学家展开激烈交锋,互相驳斥对方观点,显示出在当前美国联邦政府强推深海采矿背景下,美国社会内部仍对深海采矿充斥着诸多矛盾和争议。

本期,选取代表矿企的TMC公司CEO杰拉德·巴伦与代表科学界的俄勒冈州立大学助理教授阿斯特丽德·莱特纳的对立性发言,摘编如下,以供参考。

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TMC公司CEO杰拉德·巴伦:

建立深海多金属结核产业的美国标准

深海多金属结核优势突出

一是金属元素资源量高。镍含量1.4%、铜含量1.1%、钴含量0.2%、锰含量近30%,且四种金属元素共存。CCZ蕴藏的结核矿储量达200亿吨。其中镍、钴、锰元素含量超过全球已知陆上矿藏总储量。以当前美国消费水平计算,10亿吨结核矿相当于300年锰产量、200年钴产量、100年镍产量及五年铜产量。

二是生物多样性水平低。深渊平原是地球上最常见的栖息地,覆盖全球海底面积的70%以上,其生物多样性水平远低于现今被开采的森林生态系统。

构建完备的环境基线

一是NOAA已在深海矿产勘探投入逾20亿美元资金,完成300余次科研航次,海上作业时长超过9000天。通过谷歌学术快速检索可见,关于多金属结核的研究论文近20万篇,其中专门针对东CCZ多金属结核的研究超过5万篇。

二是TMC公司已开展15年的研究,勘探、环境研究和技术研发投入7亿美元,构建业内规模最大的深海环境数据集——数据量超过1拍字节(PB),涵盖从海底到表层的生物多样性、沉积物动态、羽流行为、海洋学特征及生态系统功能。大部分环境数据已公开共享。根据OBIS 2026数据库统计,TMC的数据覆盖了全球近半数生物记录。预计未来几年还将发表数百篇相关论文。

TMC公司技术领先

一是海床扰动深度。20世纪70年代,传统采集系统会在海底留下深达80厘米的压痕。TMC采用的带追踪装置海底结核采集器仅扰动表层5厘米沉积物,仅在海底留下几乎难以察觉的微波纹。通过浮力控制技术,大幅降低了采集器在海底的自重,使其能够轻盈地在海床上移动。

二是海床羽流的规模与控制。20世纪70年代的深潜设备在作业过程中会大量排放沉积物,但对其运动轨迹的控制力有限。相较而言,如今通过拖缆系统排放并通过结核采集装置带动的沉积物总量已大幅减少。尽管TMC仍依赖科安达效应实现结核的水力采集,但现代传感器技术与采集头的精密联动设计,使海水喷射流能够实现更精准的定位,从而在提升结核的同时最大限度减少对底层沉积物的搅动。最终进入结核收集器的沉积物会与结核分离,并通过专用扩散系统排入海底。该系统能有效减缓排沙速度,促进形成快速沉降的重力流,使沉积物运动范围严格控制在限定区域。排入海底的沉积物会在数十至数百米范围内重新沉积,且在距离作业区一公里外几乎完全无法被探测到。

三是水柱中羽流的规模与分布。20世纪70年代,被抬升至水面的沉积物会被直接排入海洋生产力最强的表层水域。TMC现已采用全新的沉积物管理理念:最大限度减少沉积物输入量,强化与海底结核体的分离效果,所有残余沉积物均不排入表层水域,而是集中排放至深海区域——这样既能有效降低与高生产力表层水体及商业渔场的相互作用风险,又可确保处理效果。TMC的结核体收集装置具备自主分离功能,通过特制扩散器实现约95%的沉积物直接回输至海底,整个过程具有区域化和可控性特征。约5%的沉积物在海底分离过程中未能被有效捕获,随结核体上浮至表层后,会重新沉降至2000米深的特定水层。这一深度选择遵循顶尖学者的建议,旨在最大限度减少对渔业食物网的干扰。

拥有试验数据支撑

2022年,TMC与Allseas公司及近100名来自合作高校和研究机构的科学家开展联合结核采集试验,监测工作通过独立船只同步进行。TMC在海底及水柱各层部署了50余台监测设备,包括系泊装置、流速计和羽流监测系统,用以观测沉积物运动特征并验证模型有效性。

一年后,TMC再次返回试验现场并观察到积极迹象:在采用新一代技术进行测试后,海底生态系统不仅呈现恢复态势,恢复速度远超20世纪70年代技术测试后四十年间CCZ观测值。短短12个月内,试验区沉积物中的大型底栖动物和有孔虫数量已恢复至扰动前丰度的约30%,生物多样性恢复至50%水平。占底栖生物量约60%的微生物群落,在所有受扰区域均未出现显著变化;其他生物体受影响范围仅限于采样器轨迹及10米范围内厘米级沉积物。在采掘区域100米外未检测到可测量影响。

结论

美国正站在深海采矿开启的黎明时刻。技术从未成为深海采矿的制约因素。从20世纪70年代开始,美国深海采矿研究与技术已历经半个多世纪,最终促成了目前深海采矿业的形成。近海矿产开发并非科学主导的产业,而是以科学为指导的产业。

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