På havbunden i dybhavet findes vidtstrakte områder oversået med kartoffelstore knolde, som er rige på værdifulde metaller. Der er store kommercielle interesser i at høste disse manganknolde, som de kaldes, men hermed risikerer vi også at ødelægge et unikt levested for dybhavsorganismer, som vi endnu ved meget lidt om.

Af Julia M. Otte

Dybhavet har fascineret mennesket siden de tidlige odysséer over havene, og mange myter er blevet fortalt om havets dybder. Søfarende har berettet om mystiske væsner som havfruer og søslanger, som forskningstogter i moderne tid ikke just har kunnet bekræfte eksistensen af. Men det er nu ikke fordi, dybhavet ikke rummer mange fantastiske beboere – dybhavsdjævel, dybhavsagurk, zombieorm, dragefisk og kikkertfisk er blot nogle få eksempler.

Dybhavet er et meget anderledes sted, fyldt med mærkelige livsformer. Men hvor meget ved vi egentlig om, hvad der er dernede? Ikke særlig meget! Cirka 95% af oceanerne er stadig uudforsket, hvoraf størstedelen er dybhav. Det kan lyde paradoksalt, at vi ved mere om månen end om det dybe hav på vores planet.

Grænsen til dybhavet sættes typisk ved 1000 meter, hvor det uendelige mørke starter, fordi stort set intet lys når ned på denne dybde. Hernede er temperaturen faldet til 3,8 ̊C, hvor den og holder sig mere eller mindre konstant. Trykket på disse dybder varierer fra omkring 40 til over 110 atmosfæres tryk. Havbunden ligner en endeløs ørken brudt af talrige undervandsbjerge, og der er på disse dybder næsten ingen næringsstoffer.

Før i tiden troede man, at intet liv kunne overleve uden lys. Vi ved dog nu, at der findes masser af liv dernede på trods af de ekstreme forhold – ikke mindst mikroorganismer, men også dybhavskoraller, fisk og mange andre gennemsigtige (nogle er endda farvede) bizarre væsner. På de store havdybder kan det næsten virke, som var man på en anden planet.

At udforske dybhavet er en stor udfordring, men havforskere arbejder dedikeret på at dokumentere, hvad der findes i dybet, før vi måske i værste fald ødelægger det.

De første kendte globale havforskningsekspeditioner var den britiske Challenger-ekspedition fra 1872-1876, som udførte de første systematiske undersøgelser af havbunden og indsamlede talrige hidtil ukendte organismer. Men man opdagede også, at der på Stillehavets bund fandtes kartoffel- eller blomkålsformede knolde, der var rige på mangan og en række andre metaller. I takt med, at nye havområder blev udforsket, opdagede man flere mineralforekomster på dybhavsbunden, herunder områder med de omtalte manganknolde (også kaldet mangannoduler), områder med massive sulfider i havbunden og koboltrig havbundsskorpe. Den største kendte forekomst af manganknolde, som har et økonomisk bæredygtigt indhold af kobber, kobolt, aluminium, nikkel og sjældne jordarter, findes i den såkaldte Clarion-Clipperton brudzone i det nordøstlige Stillehav mellem Hawaii og Mexico – et område cirka på størrelse med Europa.

Der er stor interesse for disse aflejringer af manganknolde, fordi de indeholder større mængder af visse metaller, end der findes i andre kendte forekomster, det er muligt at udvinde. Det antages eksempelvis, at de globale forekomster af manganknolde på havbunden indeholder væsentligt mere mangan end forekomster på land. Den samlede vægt af manganknoldene i Clarion-Clipperton brudzonen er anslået til omkring 21 milliarder tons.

Aflejringer af manganknolde forekommer udbredt på havbunden ved dybder på 4-6 km, og siden begyndelsen af 1970'erne er der udført adskillige videnskabelige undersøgelser for at vurdere ressourcepotentialet i områder med manganknolde. Den økonomiske interesse for manganknoldene er drevet af, at de indeholder mange metaller som kobber, lithium, titan og sjældne jordarter, der bruges i moderne teknologi som smartphones, bærbare computere og fladskærms-tv'er. Og den grønne omstilling driver yderligere efterspøgslen på disse metaller til brug i solceller, magneter i vindmøller og elbil-batterier. Det stigende behov kombineret med udtømningen af de kendte landbaserede malmforekomster af høj kvalitet gør, at mange kigger sultent mod havbunden.

Siden man opdagede de store forekomster af manganknolde af Clarion-Clipperton brudzonen, har forskere fokuseret på at forstå manganknoldenes oprindelse og vurdere deres ressourcepotentiale. Da havbunden i Clarion-Clip-perton brudzonen findes på mere end 4000 meters vanddybde, aflejres sedimenter på havbunden her ganske langsomt – det vil sige med en hastighed på mindre end 1 centimeter per tusind år. Denne meget langsomme aflejringshastighed fremmer væksten af manganknolde. Dannelsen af manganknolde kræver en vækstkerne, som kan være fragmenter af vulkanske klipper eller biologisk materiale såsom hajtænder eller et stykke muslingeskal. Hovedbestanddelene af manganknoldene – jern og mangan – dannes som lag af oxider omkring kernen i iltrigt havvand ved havbunden. Under dannelsesprocessen optages forskellige metaller fra havvandet på overfladen af manganoxiderne, hvilket over tid fører til, at knolden bliver beriget med metaller. På den måde kan knoldene vokse omkring 2 millimeter over en million år.

De fleste manganknolde fundet i Clarion-Clipperton brudzonen viser vækstlag af forskellig oprindelse og væksthastigheder. Knoldene tilføres ikke kun metaller fra havvandet, men kan også vokse ved at adsorbere metaller, som frigives i iltrige sedimenter umiddelbart under knoldene ved mikrobiel nedbrydning af organisk stof.

Endelig har der også været perioder med særlige miljøforhold, hvor knoldene er blevet forsynet med metaller fra dybere sedimenter, som blev transporteret af sedimentets porevand. I disse perioder voksede knoldene meget hurtigere – op til 250 millimeter over en million år.

Udover at afklare de geokemiske dannelsesmekanismer for manganknoldene, har de nyere undersøgelser også afsløret, at manganknoldene udgør et unikt levested for mikrobielle samfund. Disse mikrobesamfund knyttet til manganknolde er domineret af jern- og mangancirkulerende mikroorganismer, som muligvis spiller en vigtig rolle i kredsløbet af mangan og jern på og inde i knoldene. Dette biologisk drevne metalkredsløb er endnu ikke fuldt ud forstået, men det kan være relevant for selve dannelsen af manganknoldene, da mikroorganismerne aktivt producerer mangan- og jernoxider.

De hidtidige undersøgelser af manganknoldene og livet omkring dem har haft fokus på geokemiske processer og store organismer. Der er derfor brug for at etablere en basisviden om mikrobesamfundene og deres økologiske betydning for at kunne vurdere de potentielle effekter af fremtidig minedrift på dybhavsbunden. På nuværende tidspunkt ved man ikke meget om, hvilke effekter industrielle minedriftsaktiviteter vil have på dybhavs-økosystemerne og de geokemiske processer i havbunden. Før industriel udnyttelse af manganknolde på dybhavsbunden finder sted, er det derfor vigtigt at udforske områderne med manganknolde og om nødvendigt beskytte dette unikke habitat.

I løbet af de næste 30 år forventes den globale befolkning at vokse med to milliarder mennesker. Og i 2050 vil to tredjedele af alle mennesker bo i byer. Det kommer til at betyde, at verden får brug for millioner flere vindmøller, solpaneler og batterier til elektriske køretøjer, hvilket vil lægge et enormt pres på metalforsyningerne. I dag udvindes mineraler og sjældne jordarter i mnner på land, ofte i fattige områder med børnearbejde, og det har store miljømæssige og sociale omkostninger. Det har rejst spørgsmålet, om det vil være bedre at søge efter råstoffer i dybhavet. Ifølge aktører fra den undersøiske mineindustri repræsenterer havet en langt større og potentielt mere klimavenlig kilde til at udvinde råstofferne end forekomster på land, og de slår på vigtigheden af at sikre omstillingen til vedvarende energi.

I april 2021 blev verdens første pilottest for dybhavsminedrift gennemført på Stillehavets bund i form af den 25 tons tunge robot Nodule collector Patania II. I omkring en time kunne den belgiske virksomhed DEME køre det enorme køretøj rundt på havbunden, mens der blev indsamlet 110 tons manganknolde. Den næste mission – som er planlagt til år 2024 – vil teste et system bestående af en fuldskala prototype på en manganknold-opsamler sammen med et stigrør, som bringer knoldene op til overfladen.

Fremtidig havbundsminedrift vil involvere en sugepumpe, der trækker manganknoldene op fra havbunden til et skib ovenover. Knoldene vil derefter blive sorteret og de værdifulde mineraler og metaller udvundet, mens skibet stadig er på havet. Alt restmaterialet dumpes tilbage i havet, hvilket vil give en enorm fane af sediment, der breder sig fra skibet. Det er ikke kun de enorme sedimentfaner, der udgør et potentielt miljøproblem – også støj og lysforurening vil påvirke dybhavslivet.

En nylig cost-benefit analyse fra MIT (Massachusetts Institute of Technology) har vist, at udvinding af disse manganknolde er rentabelt med årlige indtægter op til 2,2 milliarder dollars. Det har givet mange stater og virksomheder blod på tanden. Også danske virksomheder er indirekte involveret. Således har den danske stjernearkitekt Bjarke Ingels (fra BIG) for det canadiske selskab The Metals Company designet en prototype til en 300 tons “støvsuger” til at samle manganknolde op fra havbunden samt tilhørende fartøjer og platforme. Tilsvarende har Mærsk Forsyningsservice gennem 2018 og 2020 arbejdet sammen med DeepGreen om at tilvejebringe viden til at udvikle en metode til at høste knoldene og udvinde metaller frem på en bæredygtig og miljøvenlig måde.

Situationen i dag er altså den, at vi på den ene side har nogle politikere og virksomheder, der er enige om, at den grønne omstilling afhænger af, at virksomheder og aktører tør gå nye veje for at vinde klimakampen – og at minedrift på havbunden i den forbindelse kan være et mere miljøvenligt alternativ til minedrift på land. På den anden side har flere havforskere, politiske eksperter og ngo'er underskrevet erklæringer for at standse planer om dybhavsminedrift. Deres resultater viser, at dybhavsminedrift kan medføre tab af biodiversitet og økosystemfunktion, som vil være irreversible over flere generationer og have ukendte konsekvenser for kulstofbindingsdynamikken og kulstoflagring i dybhavet.

Indtil videre har EU foreslået at bremse mineeksperimenter i europæiske farvande, mens virksomheder som Google, Volvo, BMW, Philipps og Samsung har støttet Worldwide Fund for Nature's opfordring til at stoppe offshore minedrift. Andre virksomheder som Microsoft, Ford Automotive, GM og Rivian har taget skridt for at sikre, at mineraler hentet gennem dybhavsminedrift ikke vil blive brugt i deres forsyningskæder, men har endnu ikke tilsluttet sig kravet om et politisk moratorium. I de kommende år skal det internationale organ ISA (International Seabed Authority) tage stilling til, om der skal gives grønt lys til at starte en egentlig minedrift.

Denne debat er yderst relevant, og emnet vil også blive diskuteret i Danmark til maj, hvor København er vært for Global Dredging Summit, der dækker diskussioner om dybhavsminedrift. ♦