"It is too early for commercial deep-sea mining"

Ecological impact

At present, the International Seabed Authority has reached agreements only on exploring of deep-sea mining opportunities. Like on land, where we have flat regions but also mountains, each offering living space for distinct life, also in the deep sea different ecosystems are found, of which three are known for their metal resources: abyssal plains with polymetallic nodules, hydrothermal vents with polymetallic sulfides, and seamounts with cobalt-rich crusts. On the abyssal plains in a region called the Clarion-Clipperton Zone in the Pacific Ocean, seventeen countries have exploration areas of 75 thousand square kilometers each, which is almost twice the size of the Netherlands. For now, only data are collected there on how many manganese nodules are on the bottom and what kind of life lives at the bottom. In 2021 and 2022, the first tests with mining equipment were conducted at a depth of four kilometers. NIOZ is participating in the European 'JPI Oceans Mining Impact project' (Joint Programming Initiative Healthy and Productive Seas and Oceans), which is looking independently at the ecological impact of the practical tests by the Belgian mining company DEME-GSR.

Slow recovery

Among other things, the researchers are looking at the environmental impacts of removing the manganese nodules, removing the top layer of the ocean floor and, of the huge sediment plumes that are created during the work on the bottom. Gollner: "Systems that have been created over millions of years are being turned upside down. Manganese nodules, for example, grow at a rate, or better, an inertia of a few millimeters in a million years. So, when those nodules are removed, it will also take literally millions of years for that ecosystem to return to the state before the mining activities. The sediment plumes may cover an area of up to ten times the size of the mined area. Due to the sediment plumes, the environment and therefore the animals become covered with sediment. Life in the sediment is estimated to take several decades to hundreds or even thousands of years to recover. Mining-impacts for the life in the water are almost unknown. "

Thousands of life forms

Gollner is researching the literally thousands of different life forms that live around the beds of valuable metals. "Of all the life we encounter there, around 90 percent is still unknown to science. Apart from their intrinsic value, deep sea life is also important. Organisms in the deep sea are part of the carbon-cycle and they form marine genetic resources. Many deep-sea organisms are already indirectly part of our life, for example as medicine or for bio-inspired materials. Moreover, there is extreme diversity. Organisms that you encounter in one place may be totally unknown in the next area. That also makes investigating the possible impact of mining very difficult," Gollner states.

Scientific advice

In Jamaica, the various countries within the International Seabed Authority were discussing legislation to regulate future mining of metals on the seabed. In this process, Gollner and colleagues provided scientific advice to lawyers negotiating a treaty about licensing and controlling mining activities. "International scientists do agree that it is really too early now, to start with exploitation of the valuable metals on the ocean floor," Gollner states. "How long it will take until one knows enough about whether metals can be harvested in an ecologically responsible way in the deep sea, or not, is still a matter of debate. Some talk about a precautionary pause of six years, others of thirty years."

From July 10^th the ISA council will meet again in Jamaica to find an agreement on the future of deep-sea mining.

“Het is nog veel te vroeg voor commerciële diepzeemijnbouw”

“Het winnen van mangaanknollen of andere waardevolle metalen van de bodem van de oceanen is nog met heel veel onzekerheden omgeven. Het is dan ook veel te vroeg om nu al over te gaan tot commerciële diepzeemijnbouw.” Dat zegt marien bioloog Sabine Gollner van het NIOZ. “Er worden nog bijna dagelijks nieuwe levensvormen ontdekt in de diepzee. We weten nog nauwelijks wat de invloed van mijnbouw zou zijn op al dat leven.” Gollner was afgelopen weken als wetenschappelijk adviseur aanwezig bij de conferentie van de Internationale Zeebodemautoriteit (ISA), in Jamaica. Afspraken over exploratie en mogelijk ook exploitatie van de verschillende waardevolle delfstoffen op de oceaanbodem bleven uit.

Ecologische impact

Op dit moment heeft de Internationale Zeebodemautoriteit alleen afspraken gemaakt over onderzoek naar de mogelijkheden voor diepzeemijnbouw. Gollner: “Net als het land, kent ook de diepzee heel verschillende landschappen met verschillende levensvormen en ok verschillende delfstoffen. Op de vlaktes vind je vooral mangaanknollen, rond hete bronnen komen metaalrijke sulfiden voor en op de hellingen van zeebergen liggen kobaltrijke korsten.” Op de diepzeevlaktes in de zogeheten Clarion-Clipperton-Zone in de Stille Oceaan, hebben zeventien landen onderzoeksgebieden van 75 duizend vierkante kilometer per stuk, wat bijna twee keer zo groot is als Nederland. Vooralsnog worden daar alleen gegevens verzameld over hoeveel mangaanknollen er op de bodem liggen en wat voor leven er is. In 2021 en 2022 zijn de eerste tests met mijnbouw apparatuur uitgevoerd op vier kilometer diepte. Het NIOZ neemt deel aan het Europese ‘JPI Oceans- Mining Impact project’ (Joint Programming Initiative Healthy and Productive Seas and Oceans), dat onafhankelijk de ecologische impact onderzoekt van de gevolgen van de test van het Belgische mijnbouwbedrijf DEME-GSR.

Traag systeem

De onderzoekers kijken onder andere naar de milieu-effecten van het verwijderen van de mangaanknollen, van het weghalen van de bovenste laag van de oceaanbodem en van de enorme ‘stofwolken’ die ontstaan tijdens het werk op de bodem. Gollner: “Hier worden systemen overhoop gehaald die in miljoenen jaren zijn ontstaan. Mangaanknollen bijvoorbeeld, groeien met een snelheid, of beter: een traagheid van een paar millimeter in een miljoen jaar. Wanneer die knollen worden weggehaald duurt het dus letterlijk ook miljoenen jaren voor dat ecosysteem weer zo is als vóór de mijnbouwactiviteiten.”
Niet alleen in tijd, ook in ruimte is de potentiële impact van diepzeemijnbouw grot, zegt Gollner. “De stofwolken verspreiden zich grof geschat over een gebied dat tot tien keer zo groot is als de plek waar de knollen weggehaald worden. Door de stofwolken raken de omgeving en daarmee de dieren bedekt met sediment. Het herstel van het leven in het sediment duurt naar schattingen meerdere tientallen tot honderden of duizenden jaren. Wat de gevolgen zijn voor dieren in het water is onbekend.”

Duizenden levensvormen

Zelf doet Gollner onderzoek aan de letterlijk duizenden verschillende levensvormen die in de verschillende gebieden met waardevolle metalen leven. “Van al het leven dat we daar tegenkomen is rond 90% nog onbekend. Nog los van de intrinsieke waarde van al dat onbekende leven, is het bijvoorbeeld ook belangrijk voor de koolstofcyclus en als genetische bron. Nu al komen veel diepzeeorganismen terug in ons dagelijks leven, bijvoorbeeld in de vorm van biomaterialen of medicijnen, die ontwikkeld zijn op basis van de eigenschappen van deze organismen.” Het leven op de oceaanbodem kent ook een extreme diversiteit. “Organismen die je op de ene plek tegenkomt, kunnen in het volgende gebied totaal onbekend zijn. Dat maakt het onderzoek naar de mogelijke impact van mijnbouw ook erg lastig”, stelt Gollner.

Wetenschappelijk advies

Op Jamaica spraken de verschillende landen binnen de Internationale Zeebodemautoriteit over de wetgeving die toekomstige ontginning van metalen op de zeebodem moet regelen. Gollner en collega’s gaven daarbij wetenschappelijke adviezen aan juristen die onderhandelden over een juridische afspraken over vergunningverlening en de controle op mijnbouwactiviteiten“Internationaal zijn wetenschappers het er wel over eens dat het nu echt nog te vroeg is om over te gaan naar concrete exploitatie van de waardevolle metalen op de oceaanbodem”, stelt Gollner. “Hoelang het duurt tot men genoeg weet en of metalen op een ecologisch verantwoorde manier kunnen worden geoogst in de diepzee, of juist niet, daarover verschillen de meningen. Sommigen hebben het over een pauze van zes jaar, anderen hebben het over dertig jaar.”

Vanaf 10 juli zal de ISA council opnieuw bijeenkomen in Jamaica in een poging overeenstemming te bereiken over de toekomst van diepzeemijnbouw.