深海采矿 ： 评估未来需求和环境影响的证据

ea囊 欧洲科学院科学咨询委员会 有关更多信息： 秘书处@easac.euwww.easac.eu 语句 1Introduction 2关键材料的需求和供应不确定性 2.1所涉及的金属及其需求2.2满足需求的回收潜力2.3技术不确定性 3深海资源及其开采技术 3.1资源和金属生产的类型3.2从深海中回收矿物 4环境影响和缓解潜力 4.1深海环境4.2环境影响4.3减少影响的范围 5政策影响 5.1对深海采矿的需求5.2评估深海采矿的环境影响5.3海洋生物多样性，人类共同遗产及其相关的国际公约5.4公众讨论的叙述框架5.5区域环境管理计划与海洋生物多样性5.6在国家专属经济区内进行采矿活动5.7最后的总结 缩写 参考文献22 信息图25 2执行摘要 3 4 4 6 7 7 7 7 8 8 11 15 16 17 17 20 20 21 21 21 22 执行摘要 国际海床管理局（ISA）负责组织和管理“区域”（定义为国家管辖范围之外的海底、海床及其底土）内的矿物资源相关活动。自2001年起，ISA已经颁发了区域内的勘探合同，并正在制定开采代码。虽然ISA有责任确保有效保护海洋环境免受采矿活动可能带来的有害影响，但关于采矿活动可能导致的危害程度以及现行草案规定是否足够强大以履行这一职责并提供有效控制的问题仍存在争议。 多个欧洲国家是国际海底管理局（ISA）采矿合同的发起国，而挪威正计划在其专属经济区及大陆架延伸部分开采矿物质。因此，政策制定者必须评估从深海提取矿物的经济压力是否与保护海洋生态系统及其生物多样性相兼容。为了指导欧盟内以及更广泛的讨论，欧洲科学院咨询委员会（EASAC）评估了最新科学研究的影响，并发布了此声明。 深海矿物有三个主要来源：多金属或锰结核位于深海平原，重点是太平洋的克拉里昂-克利珀顿区；富钴铁锰结壳(CRC)在海山侧翼形成；海底块状硫化物(SMS)沉积物位于活跃和非活跃热液喷口附近。这些来源的组成有所不同，但主要经济目标对于前两种来源而言是锰、钴和镍以及铜，而对于SMS沉积物则是铜、锌 、银和金。 深海采矿的叙事往往预测在能源转型过程中对金属的需求将会短缺，声称“绿色技术”领域增加的需求无法从陆地资源中得到满足。我们分析了需求预测、回收潜力以及技术创新对未来金属需求的影响，并发现关于未来供应与需求平衡的不确定性很大。因此，深海采矿对于满足关键材料需求的说法受到质疑，并不能支持目前对开发深海矿物的紧迫性。政策仍有很大的空间优先考虑循环经济、支持创新并减少对线性经济中从自然界提取原 生材料的依赖。欧盟关于关键原材料的政策及其对电动车电池回收的监管措施是值得欢迎的初步步骤，应引领建立一种鼓励所有可再生能源系统回收的框架。 深海采矿可能通过多种方式影响环境和生物多样性。我们总结了当前对深海生物多样性的认识以及采矿活动可能产生的影响。尽管在生态系统结构与功能、物种组成、物种间互动、以及物种的耐受性和恢复力等方面仍存在大量未知，但基于现有信息，可以明确采矿将产生以下影响： 直接在海底开采的地区的生物群将被杀死。 •在现场丢弃的沉积物可能在结节矿开采的情况下对回收造成数十年至数百年的影响，在SMS矿开采的情况下则为数十年。 •生境结构的丧失可能导致生物多样性的无限减少。 •悬浮物沉积物羽流引起的附生生态损害将扩大海底和水柱中的影响范围。 •噪声、光和振动是可能影响矿区周围生物群的其他因素。 此类影响可能从数百万到数千万平方公里不等，如果采矿达到计划规模以开采结壳或结核中的数百万吨矿石；而在SMS矿床的情况下，影响则更为局部化。 我们讨论国际监管框架，并指出环境影响的处理仍处于发展之中。ISA有责任确保“有效保护海洋环境免受海底采矿活动的有害影响'.避免'严重危害《海洋法公约》中也有所体现。海底大面积破坏可能对普通观察者来说显得‘严重’，但关于何种程度的环境损害会被视为‘严重’并触发合同拒绝的问题仍在讨论中。国际海底管理局正在制定环境阈值，并设立了关于浊度、毒性等阈值的子组。 噪音/光干扰。然而，目前并无行动开发其他标准，包括生物多样性影响和栖息地破坏的度量指标。 缺乏对“严重损害”的共识以及当前缺乏定量阈值限制了国际seabed管理局有效保护海洋环境的能力。支持欧盟委员会、欧洲议会以及若干成员国目前倡导在生态影响能够得到适当理解、衡量和控制之前暂停采矿的呼吁 。此外，特别敏感的区域，如活跃的热液喷口及其独特的生物特征，应禁止进行采矿活动。 为了履行保护海洋环境的责任，监管措施应具有预防性和分阶段的特点；每一步都应明确设定环境管理目标、监测协议和约束性标准，以避免严重的环境污染并最小化生物多样性的损失。对环境影响的深入理解最终应促使国际社会一致认为，国际海底管理局（ISA）有义务评估任何源自采矿活动的人类经济收益是否值得承担高风险和长期的环境损害。这需要通过国际共识来完成。鉴于国际海底管理局内部环境保护专业知识有限，进行适当的环境评估具有挑战性，因此需要找到克服这一困难的方法。 深海采矿还应考虑到最近关于海洋生物多样性的国际决策背景，这些决策出自《生物多样性公约》。此外，还应考虑近期达成的、具有法律约束力的《保护和可持续利用海洋生物多样性议定书》（BBNJ协定）。如果国际seabed事务管理局（ISA）过于侧重于开发而忽视了环境保护和生物多样性保护，可能会导致目标冲突。有建议认为，海洋生物多样性应被视为人类的‘共同遗产’，ISA在评估采矿提案时应予以保护。 公众辩论往往将深海采矿framing为能源转型中不可或缺的一部分，因为它能够提供一些清洁能源技术所需的金属；或者在与陆地采矿相比时将其视为“次恶”选项。这种叙述可能是某些公司承诺不使用深海矿产资源，并主张将深海采矿纳入“绿色”投资分类学中的回应。我们讨论了这些主张的有效性，并发现它们具有误导性，同 时指出深海采矿缺乏陆地采矿可用的缓解和补救措施。 最后，我们指出深海矿产资源中相当大的一部分位于沿海国家专属经济区内，以及挪威提议评估其深水区域以进行SMS采矿。任何国家的污染标准不得低于国际应用的标准，但由于这些尚未决定，个别国家的早期行动可以提供保护海洋环境的重要数据。鼓励此类国家与国际社会和国际海底管理局分享生成的数据和经验。对于挪威和其他SMS采矿计划而言，在SMS沉积物影响的区域可能比收集结核要小的情况下，酸的产生和有毒金属的释放可能更为常见。 随着全球人口持续增长和政府在传统线性经济体系中致力于消费增长，对原材料的需求持续上升。金属矿石的消耗量在1970年（265亿吨）与2019年（974亿吨）之间几乎翻了四倍。同时，除了铁和铅等少数易于分离和回收的金属外，其他所有金属的回收率仍然较低，甚至铜和镍的回收量仅占需求的不到20%。).✲据EASAC关于转型变革的报告所描述的人类对地球自然资源不可避免的需求增加（）。）继续。 尽管总体需求持续增长，能源转型从化石燃料向低碳来源转变正在增加对制造太阳能板、电动机 、电池和其他“绿色技术”所需的某些金属的需求 。预测（例如，;预见现有矿山生产与需求之间的差距，导致对新资源的持续搜索。这一趋势发生在矿石品位下降和不断增加的压力之下，以保护地球上剩余的自然区域免受进一步破坏，并✲据《生物多样性公约》最近的成果恢复生物多样性。). 自深海中发现矿物质以来，它们一直✲视为获取某些金属✁潜在来源，这是从HMS✁科学探险开始✁。挑战者(1872–1876)。随后，商业企业和政府开始进行深海矿物分布✁初步研究以及其开采✁研究。国际海底管理局（ISA）于1994年✲据《联合国海洋法公 约》成立，旨在组织、规范和控制“公海区域”内✁所有矿物相关活动，以惠及全人类。2001年，ISA签署了首个探索多金属结核✁合同；到2023年，它签订了19份结壳勘探合同，主要位于太平洋✁克拉里恩-克利 珀顿区（CCZ），总面积超过1,250,000平方公里。2.也签署了合同以探索富含钴✁岩层（CRCs）和海底大 EASAC✁环境与能源指导➶组对其进行了外部同行评审。我们首先探讨深海采矿可获取✁金属✁额外来源需求及其环境影响✁知识状态，随后讨论从科学出发或与其一致✁政策选项。 规模硫化物（SMS）矿床。相关开发✁规章制度仍在 2.1涉及✁金属及其需求 制定中，但2021年6月，瑙鲁invokes了“2年规则”，要求国际海底管理局（ISA）在2023年7月9日前制定出开采规章（采矿代码）。 深海矿物✁主要来源有三种。这些类型✁组成会因地点✁不同而有所差异。 在欧洲地区，欧盟委员会（EC）认识到安全和可持续获取关键原材料✁重要性；在之前✁评估中（例如， )，它资助了研究，以探索与深海采矿相关 ✁好处、缺点和知识差距，以及对环境影响✁研究。最近提出了一项新✁《关键原材料法》，以减少外部对关键原材料✁依赖().同时，对深海采矿相关✁环境、生物多样性和治理问题✁担忧已经促使欧洲议会呼吁实施商业开采禁令，欧盟委员会也在其2022年✁治理通信中表达了这一立场（EC在2022年✁治理通信中对此进行了说明）。 )致力于(除其他外)‘禁止进行深海采矿，直至填补科学空白、采矿活动不会产生有害影响且海洋环境得到有效保护。‘.与此同时，挪威正在评估在其大陆架进行深海采矿✁计划。 多金属或锰结核。结节✁化学成分因地点而异，但主要成分包括镍（1.3%）、铜（1.1%）和钴（0.2 %），此外还含有28%✁锰，以及微量✁稀有earth金属、锂、钼、铂、钛和碲。 ;).这其中最大✁沉积物沉积（以结壳丰度和金属浓度计）发生在太平洋中✁克拉里恩-克利平顿区（CCZ），水深超过3,500米。据认为，要具有经济价值，结壳✁丰度必须超过15公斤/平方米。2(). 在海山上出现✁一些铁锰结壳含有高达0.6%✁钴 ，✲称为富钴结壳(CRC)含有锰、铜和镍。锂、铊、碲、钇、铋、稀土元素、铌和钨以微量存在。海底山✁高度从➶型丘陵到数千米高✁山峰不等。这些地壳以极慢✁速度沉积在裸露✁岩石表面，因此最古老✁海底山通常具有最厚✁地壳，但地表沉积物✁厚度仍仅达10-20厘米。主地壳区位于西北太平洋地区 。 因此，有必要尽快评估经济压力是否使从深海提取矿物与保护海洋生态系统及其生物多样性相兼容。EASAC理事会因此决定评估最新科学✁影响，以协助欧盟机构✁政策发展。本声明由 海底块状硫化物(SMS)存放在热液喷口并含有铜、锌、银和金作为主要采矿目标。 对这些矿物最有可能✁矿床✁预测显示在(). 波兰国际海洋金属联合组织和俄罗斯联邦JSCYuzhmorgeologiya。 ✲据此规定，在收到提交勘探申请提议✁通知后，国际矿业局必须在两年内最终制定一套管理矿产开采✁规章，否则将✲要求考虑并暂行为之审批。 蓝结节工业合作项目旨在开发一种可行✁多金属结节业务案例，而蓝收获项目则旨在改进结节收集器设计以减少环境影响，同时保持生产率和效率。 这包括MIDAS项目（)并在JPI-Oceans2项目(MiningImpact1和MiningImpact2; ;). 多金属结核 多金属支柱/通风口 富钴结壳 专属经济区 图1三种主要海洋矿物沉积物✁位置：多金属结节（蓝色）；多金属或海底块状硫化物（橙色）；以及钴-rich铁锰结壳（黄色）。). 80 70 60 50 40 30 20 10 2030 2040 2050 0 2030 2040 2050 80 70 60 50 40 30 20 10 0 2050年金属需求当前气候政策 45Mt 2050年金属需求雄心勃勃✁气候政策 75Mt 图2清洁能源技术✁全球金属需求()在当前和雄心勃勃✁气候政策基础上。缩写：Mt，百万吨；SDS，可持续发展情景；STEPS，已宣布政策情景。 由于深海采矿✁案例通常依赖于能源转型所需金属✁短缺，我们考虑了其中涉及✁不确定性。行业委托✁研究结果差异很大：例如， ()到2050年，对所涉及✁主要金