Het sediment dat vrijkomt bij diepzeemijnbouw kan het voedselweb in de oceaan ernstige schade toebrengen. Kleine zeedieren die leven van organische deeltjes in het water, zoals zoöplankton, kunnen een voedseltekort oplopen als zij te veel van dit sediment binnenkrijgen. Hierdoor lopen ook garnalen, octopussen, vissen en andere soorten hoger in de voedselketen gevaar.
Dat blijkt uit onderzoek van mariene biologen, ecologen en geologen van de Universiteit van Hawaii, dat afgelopen donderdag is gepubliceerd in Nature Communications. Bijzonder aan het onderzoek is dat het niet in een laboratorium is uitgevoerd, maar op de locatie in de Grote Oceaan waar de eerste diepzeemijnbouw zou kunnen gaan plaatsvinden.
Diepzeemijnbouw is een nog niet bestaande industrie, waarover mijnbouwers, overheden en natuurbeschermers een fel debat voeren. Het Canadese The Metals Company is het eerste bedrijf ter wereld dat zegt de vereiste technologie ontwikkeld te hebben.
Zij willen commercieel aan de slag op de zeebodem in de Clarion-Clipperton Zone, een enorm gebied tussen Hawaï en Mexico. Op meer dan 4.000 meter diepte willen zij daar met een robotvoertuig mangaanknollen opzuigen. Dat zijn aardappelvormige stenen die mangaan, koper, kobalt en nikkel bevatten.
Omdat er nog altijd heel weinig kennis bestaat over ecosystemen op zulke grote diepte, is onduidelijk welke schade diepzeemijnbouw zal aanrichten. De onderzoekers uit Hawaï voegen nu nieuwe feiten toe over de gevolgen voor een gebied hoger in de waterkolom. Het gaat om de zogenoemde lagere schemerzone en de hogere middernachtszone, de lagen tussen 800 en 1.500 meter onder het wateroppervlak.
Terugstorten in zee
Mangaanknollen worden vanaf de bodem met een slang opgezogen naar een schip, waar ze gescheiden worden van ander bodemmateriaal. Dit materiaal wordt met het meegezogen water via een buis teruggestort in zee, maar de vraag is op welke diepte dit de minste schade aanricht.
Aan het wateroppervlak of vlak eronder zou het sediment het water dusdanig vertroebelen dat organismen die daar leven en afhankelijk zijn van fotosynthese (en dus licht) in de problemen zouden komen. Daarom zetten mijnbouwers nu in op de middenlaag. Het Hawaïaanse onderzoek laat echter zien dat teruggestorte sedimentpluimen ook op die diepte schadelijk kunnen zijn.
In 2022 waren de wetenschappers aan boord van het onderzoeksschip dat TMC gebruikte om zijn systeem te testen op de bodem van de Clarion-Clipperton Zone. Ze namen monsters van het water op verschillende hoogtes, kort nadat het sediment van de opgezogen knollen op 1.250 meter diepte werd geloosd. Dit teruggestorte water bleek veel lagere concentraties te bevatten van de organische deeltjes die als voedsel dienen voor zoöplankton dan water dat voorafgaand aan de lozing omhoog was gehaald.
53 procent van de zoöplanktonsoorten in het betreffende water leeft van dit soort deeltjes en zou dus een voedseltekort kunnen oplopen. En van de iets grotere dieren ter plaatse, zoals kreeftachtigen, octopussen en kleine vissen, leeft 60 procent van zoöplankton. Op hun beurt dienen zij weer als voedsel voor nog grotere soorten zoals de tonijn, waarop ook commercieel wordt gevist in het gebied.
Mangaanknollen op de zeebodem in de Clarion Clipperton Zone. Op de voorgrond een wolk van modderdeeltjes die is veroorzaakt door een wetenschappelijke onderwaterrobot die neerdaalt op de bodem.
Foto UH/NOAA DeepCCZ Expedition
Zoom in
Het onderzoek werd gefinancierd door TMC, dat hier groot belang bij heeft. TMC wil zo snel mogelijk aan de Internationale Zeebodemautoriteit (ISA) aantonen dat de schade van diepzeemijnbouw binnen de draagkracht van ecosystemen blijft. De ISA moet de internationale regels opstellen voor diepzeemijnbouw op de volle zee, maar worstelt daarmee omdat er nog zoveel onbekend is.
TMC zegt inmiddels zelf te willen lozen op 2.000 meter diepte en zou dus niet bijdragen aan de specifieke schade die in dit onderzoek wordt beschreven.
Jesse van der Grient, als marien bioloog verbonden aan het Nederlands Instituut voor Onderzoek der Zee (NIOZ), was op eerdere expedities aan boord van het schip om mee te helpen aan ander onderzoek in de waterkolom. Haar eigen onderzoek werd niet door TMC gefinancierd. Zij zegt dat de onderzoekers uit Hawaï vrij waren om het onderzoek in te vullen zoals zij wilden.
Armpjes die knollen oppakken
„Dit onderzoek is bedacht toen ook TMC nog overwoog om op 1.000 meter te lozen”, zegt ze. „Daarna zijn zij naar beneden gegaan. Een heel goede vraag is nu wat eenzelfde onderzoek op 2.000 meter of nog dieper zou uitwijzen.” Dit zou dus letterlijk tot op de bodem moeten worden uitgezocht.
„En ook dan blijven er nog veel vragen over”, zegt Van der Grient. Het onderzoek beperkt zich tot het concessiegebied van NORI-D, een dochterbedrijf van TMC. „Op andere plaatsen kunnen op deze diepte bijvoorbeeld weer andere soorten leven.”
Er wordt ook gewerkt aan robots die de zeebodem minder verstoren. Zo heeft de robot van het Amerikaanse Impossible Metals armpjes die de mangaanknollen oppakken in plaats van ze opzuigen. „Zij nemen veel minder sediment mee naar boven”, aldus Van der Grient. Die methode is vermoedelijk wel duurder.
TMC wil de regels van de ISA niet meer afwachten en heeft dit voorjaar een vergunning aangevraagd bij de Amerikaanse federale overheid, nadat president Trump had besloten dat diepzeemijnbouw zo snel mogelijk realiteit moet worden. De behandeling van die aanvraag loopt nog.
Schrijf je in voor de nieuwsbrief NRC Wetenschap
Op de hoogte van kleine ontdekkingen, wilde theorieën, onverwachte inzichten en alles daar tussenin
Inschrijven
Uitschrijven
Geef cadeau
Deel
Mail de redactie
NIEUW: Geef dit artikel cadeau
Als NRC-abonnee kun je elke maand 10 artikelen cadeau geven aan iemand zonder NRC-abonnement. De ontvanger kan het artikel direct lezen, zonder betaalmuur.