Anders dan in het verleden wel werd gedacht, blijken de grote diepzeevlaktes in de Stille Oceaan niet leeg en levenloos. De MiningImpact-onderzoekers ontdekten tot hun verrassing dat de ecologische diversiteit in de diepzee enorm is. Deze bevinding heeft gevolgen voor het beoordelen van milieurisico's van de voorgestelde mijnbouw van metaalertsen uit de diepzee. "We wilden uitzoeken wat er in de equatoriale Stille Oceaan zou gebeuren als mangaanknollen op industriële schaal worden gewonnen", zegt projectcoördinator Dr Matthias Haeckel van het GEOMAR Helmholtz Centrum voor Ocean Research Kiel.

Mangaanknollen essentieel voor biodiversiteit diepzee
Mangaanknollen zijn bal- of bloemkoolvormige klompen erts op de zeebodem, die meestal voorkomen op dieptes vanaf 4000 meter. Ze bestaan niet alleen uit mangaan, maar bevatten ook ijzer evenals koper, kobalt en nikkel. Een belangrijke bevinding is dat mangaanknollen voor veel diepzeedieren een onmisbaar onderdeel uitmaken van hun leefgebied . Hoe dichter de mangaanknollen bij elkaar liggen, hoe groter de soortenrijkdom. Op de onderzeese bergtoppen in de Clarion-Clipperton-zone (CCZ), het belangrijkste gebied voor mangaanknollen, komen bovendien weer andere diersoorten voor dan in de dieper gelegen gebieden met mangaanknollen. "De knollen zijn essentieel om de biodiversiteit in de diepzee te behouden," zegt dr. Haeckel. Bovendien benadrukken wetenschappers van MiningImpact dat de effecten van verstoringen in de diepzee vele decennia aanhouden en veel aspecten en functies van de aanwezige ecosystemen beïnvloeden.

Diepzeemijnbouw vraagt om kennisuitwisseling wetenschap en industrie
Een van de aanbevelingen van de onderzoekers is om beschermde gebieden in te stellen waarin de omstandigheden en samenstelling van de organismen gelijk zijn aan de gebieden die voor mijnbouw worden gebruikt. "Gebieden in de CCZ die daarvoor al zijn aangewezen zijn weliswaar nuttig, maar extra beschermde gebieden in licentiegebieden lijken nodig te zijn, "zegt dr. Haeckel. Het MiningImpact-project heeft aangetoond dat de technologie voor het monitoren van diepzeemijnbouw al beschikbaar is. Wat nodig is, is de uitwisseling van kennis tussen industrie en wetenschap, evenals een standaardisering van de onderzoeksprotocollen.

Mijnbouwcode
Deze aanbevelingen zijn vooral gericht op de Internationale Zeebodemautoriteit (ISA). Op basis van het VN-zeerechtsverdrag (UNCLOS) beheert ISA de gehele zeebodem buiten de exclusieve economische zones (200-zeemijlzone) van de afzonderlijke staten. De overeenkomst verplicht ISA ook om het mariene milieu te beschermen tegen mogelijke schadelijke effecten van diepzeemijnbouw. "Daarom ontwikkelt de ISA momenteel juridische kaders voor de exploitatie als in de nabije toekomst de eerste mijnbouwvergunningen worden aangevraagd", aldus dr. Haeckel. "We zijn optimistisch dat onze resultaten tot uiting komen in deze mijnbouwcode."
 
Bloemkoolvormige ertsballen
Al in de jaren zeventig van de vorige eeuw waren er plannen voor het winnen van mangaanknollen uit de diepzee, maar het bleef bij kleine proefontginningen. "De technische inspanning om ze uit de diepzee te halen is nog steeds zeer hoog. Maar de vraag naar metalen neemt toe en zal dat blijven doen met de groeiende wereldbevolking," Dr. Haeckel, "we moeten voorbereid zijn als landen het diepzee-erts willen gaan ontginnen. "
 
NIOZ en diepzeemijnbouw
Dr. Henko de Stigter, marien geoloog bij NIOZ: “Naast het fundamentele onderzoek zoals in het MiningImpact project, gericht op het doorgronden van ecologische processen in de diepzee, werken we ook aan praktische toepassing van deze kennis. We zien vanuit de fundamentele wetenschap en de industrie een toenemende openheid om van elkaar te leren en om samen te zoeken naar milieuvriendelijke oplossingen om ook in de toekomst te kunnen voorzien in essentieële grondstoffen. Heel concreet werken we als NIOZ nu al samen met partners uit de industrie in het Europees gefinancierde project Blue Nodules, gericht op ontwikkeling van ecologisch duurzame winning van mangaanknollen.”

Een joint venture van onderzoeksministeries in elf Europese landen heeft het project MiningImpact (binnen het gezamenlijke programma-initiatief Gezonde en Productieve Zee (JPI Oceans)) gefinancierd voor in totaal 9,5 miljoen euro.

Deep-Sea Mining: Transparent Environmental Management Needed
Final meeting of the European research project “MiningImpact” at the NHM London 

What would be the consequences for abyssal ecosystems if mining of marine ore deposits was to start? Can such exploitation be conducted in an environmentally acceptable fashion? And how can mining regulations be enforced? For three years researchers - among them NIOZ-researchers - from eleven countries have been working intensively on these questions in the project “MiningImpact” coordinated by the GEOMAR Helmholtz Center for Ocean Research Kiel. This week, they discuss their findings at the project`s final meeting at the Natural History Museum London. They also present recommendations for the protection of the marine environment.

In the 19th century, some researchers believed that below water depths of 1000 meters life was not possible. Today we know they were wrong. However, the deep sea still surprises scientists. Until recently it was widely believed that the large deep-sea plains in the central Pacific were very uniform and only sparsely populated. Another mistake, as researchers of the European project "MiningImpact" have found out: The ecological diversity in the deep sea is enormous.

This finding has implications for assessing environmental risks of proposed mining of metal ores from the deep sea. That is exactly what the 25 partner institutions of the project have been working on during the past three years. "We wanted to find out what would happen in the central Pacific if manganese nodules were to be mined at industrial scale," says project coordinator Dr Matthias Haeckel from the GEOMAR Helmholtz Center for Ocean Research Kiel. This week participants meet at the Natural History Museum London (NHM), one of the project partners, for the final symposium. They not only discuss the results of the individual working groups with stakeholders, such as regulators, NGOs, and companies, but also put forward actual recommendations on how the deep-sea ecosystem could be protected.

A key finding is that the habitat formed by manganese nodules is home to specific sessile and mobile fauna. Species abundance and diversity is related to the nodule density. On the numerous seamounts in the most important area for manganese nodules, the Clarion-Clipperton-Zone (CCZ), different species occur compared to the nodule habitats in the plains. "The nodules are essential to preserve the biodiversity in the deep sea," says Dr Haeckel. Furthermore, "MiningImpact" scientists emphasize that disturbance impacts on nodule ecosystems last for many decades and affect numerous ecosystem compartments and functions.

Researchers' recommendations include the establishment of protected areas with the same environmental conditions and community composition as in mining areas. "There are already protection zones in the CCZ. They are useful but additional protected areas inside license areas seem to be necessary," says Dr Haeckel. On the other hand, the project has shown that technology to monitor deep-sea mining is already available. However, a exchange of knowledge between industry and science, as well as a standardization of the investigation protocols is necessary.

These recommendations are directed especially at the International Seabed Authority (ISA). On the basis of the International Convention on the Law of the Sea (UNCLOS), ISA manages the entire seabed outside the exclusive economic zones (200-nautical mile zone) of individual states. The agreement also obliges ISA to ensure the effective protection of the marine environment from possible adverse effects of deep-sea mining. "Therefore the ISA is currently developing legal frameworks for the exploitation if the first states are to apply for mining licenses in the near future," explains Dr. Haeckel. "We are optimistic that our results will be reflected in this mining code."

As early as in the 1970s, there were initial plans for the mining of manganese nodules from the deep sea, but they never proceeded past pilot trials. Manganese nodules are ball- or cauliflower-shaped pieces of ore, which occur mostly at depths below 4000 meters on the deep seabeds. They consist not only of manganese, but also contain iron as well as coveted metals, such as copper, cobalt and nickel. "The technical effort to get them out of the deep sea is still extremely high. But the demand for metals is increasing and will continue to do so with a growing world population," Dr. Haeckel, "we should be prepared if a country wants to start mining deep-sea ores."
 
A joint venture of research ministries in eleven European countries has funded the "Mining Impact" project within the Joint Program Initiative Healthy and Productive Seas (JPI Oceans) with a total of 9.5 million euros.