Het Belgische bedrijf Global Sea Mineral Resources (GSR), een dochteronderneming van de Belgische baggeraar Deme, doet in de Stille Oceaan onderzoek naar het oogsten van zogenoemde mangaanknollen die verspreid liggen op de diepzeebodem. GSR test er de Patania II, een zuigrobot die de mangaanknollen moet verzamelen.

Die knollen, ter grootte van forse aardappelen, bevatten niet alleen mangaan maar onder meer ook nikkel, koper en kobalt. Door de transitie naar een klimaatneutrale economie, zal de vraag naar deze en andere metalen wellicht fors stijgen. Ze zijn onder meer nodig in batterijen, windmolens en zonnepanelen. In een scenario waarbij we opwarming tot twee graden proberen te beperken, kan de vraag naar kobalt volgens Wereldbank met meer dan 400 procent toenemen tegen 2050. De Europese Commissie schat dat we alleen al voor batterijen in elek­trische wagens en opslag respectievelijk vijf en vijftien keer meer kobalt nodig zullen hebben tegen 2030 en 2050.

Mangaanknollen zijn bijzonder talrijk aanwezig in de zogenoemde Clarion Clipperton Zone (CCZ), een gebied van 4,5 miljoen vierkante kilometer in de Stille Oceaan tussen Hawaï en Mexico, met dieptes van 4 tot ruim 5 kilometer. Volgens sommige schattingen bevinden zich in die fractuurzone ruim 20 miljard ton mangaanknollen. Ze zouden meer kobalt, nikkel, en mangaan bevatten dan de reserves op de rest van de planeet.

De Internationale Zeebodemautoriteit (ISA) is verantwoordelijk voor de zeebodem in internationale wateren. De organisatie heeft in de CCZ zeventien zones afgebakend waarin exploratie voor diepzeemijn bouw is toegestaan, samen goed voor ongeveer 1,2 miljoen vierkante kilometer of twee keer Frankrijk. België is met Global Sea Mineral Resources een van de concessiehouders. Eerder deze week maakte het bedrijf bekend dat de 25 ton zware Patania II er tijdens een vijftig uur durende rit op de zeebodem in is geslaagd mangaanknollen te verzamelen. De komende weken staan nog proefsessies gepland.

Ook Duitsland, Frankrijk, het Verenigd Koninkrijk, China en Japan doen mee in de race om de rijkdom van de zeebodem. Die rijkdom bevindt zich wel in een bijzonder ecosysteem, waarover nog maar weinig geweten is.

Verdwenen nog voor ze ontdekt zijn

Het door de Europese Unie gefinancierde Blue Nodules-onderzoeksproject naar diepzeemijnbouw heeft het over het oogsten van mangaanknollen met ‘minimale milieuimpact.’ ‘Maar we moeten ons geen illusies maken’, zegt marien geoloog Henko De Stigter (NIOZ). ‘De ontginning zal een aanzienlijke impact hebben op de exploitatiezone en het gebied eromheen.’ De mangaanknollen vormen een hard substraat in een modderige vlakte, waarop zeebewoners als sponzen en anemonen zich vasthechten. ‘Die fauna is afhankelijk van de knollen’, zegt De Stigter. ‘Aangezien het miljoenen jaren duurt om zulke knollen te vormen, verdwijnt een cruciaal onderdeel van dat leefgebied nagenoeg voorgoed.’

Bij de winning van de knollen warrelt het sediment op de diepzeebodem op. ‘Waar het sediment terug neerslaat, dekt het de dunne voedselrijke laag op de bodem af’, zegt De Stigter. ‘Dat bemoeilijkt het leven van organismen die al op de rand van het bestaan leven. Een belangrijke en nog onbeantwoorde vraag is hoe ver de impact van die sedimentpluimen reikt.’

Er zijn aanwijzingen dat het effect van diepzeemijnbouw zich lang zal laten voelen. In 1989 ploegden Duitse onderzoekers de diepzeebodem om voor de kust van Peru – letterlijk, met een ploeg die ze achter een schip sleepten. Ruim een kwarteeuw later gingen NIOZ wetenschappers nog eens kijken. ‘De sporen waren nog zo goed als vers, en sommige organismen bleken het in het omgeploegde deel nog steeds minder goed te doen’, zegt De Stigter. Welke impact dat heeft op het ecosysteem is onduidelijk. Dreigen er voorgoed soorten te verdwijnen, waarvan we nog niet eens weten dat ze bestaan? ‘Enige bezorgdheid is op zijn plaats, omdat we de biodiversiteit in de diepzee niet goed kennen’, zegt marien bioloog Ann Vanreusel (UGent). ‘We weten dat de biodiversiteit er hoog is, maar dat soorten in lage aantallen voorkomen. In elk staal vind je andere soorten. Een belangrijke vraag is hoe homogeen het gebied is. Komen in verschillende gebieden andere soorten voor, of is het gewoon meer van hetzelfde? In dat laatste geval is het minder erg wanneer soorten lokaal verdwijnen, op voorwaarde dat er voldoende grote gebieden beschermd worden.’

Te land of ter zee

Milieuorganisatie Greenpeace vraagt om een moratorium op diepzeemijnbouw. ‘Als deze industrie groen licht krijgt, betekent dat de vernietiging van de diepzee en het spectaculaire leven op de zeebodem’, klinkt het. ‘Zeg nee tegen deze destructieve activiteit.’

Kris Van Nijen, directeur van Global Sea Mineral Resources, mist in de discussie over diepzeemijnbouw zin voor perspectief. ‘De oceaanbodem strekt zich uit over 360 miljoen vierkante kilometer. De mangaanknollen komen voor op ongeveer 30 procent van de 1,2 miljoen vierkante kilometer die de concessies in de fractuurzone samen beslaan. Dat is ongeveer 0,1 procent van de oceaanbodem. Bovendien starten niet alle concessiehouders tegelijk. Er is nog onderzoek gepland en de eerste commerciële productie wordt verwacht tegen 2028. Het gebied dat de eerste tien jaar zal worden geëxploiteerd zal vermoedelijk zo’n 0,003 procent van de oceaanbodem beslaan. Terwijl de impact continu wordt gemonitord en processen worden bijgestuurd. Dan is het risico nihil. Het is niet zo dat we morgen de hele fractuurzone gaan omploegen.’

Tijdens de proeven met de Patania II is het de bedoeling meer inzicht te krijgen in hoe de sedimentpluim zich beweegt en hoe de impact ervan kan worden beperkt. In het kielzog van de GSR-boot vaart een schip mee met wetenschappers verbonden aan 29 Europese onderzoeksinstellingen. De Universiteit Gent neemt een deel van het onderzoek voor haar rekening. ‘We nemen stalen van de biodiversiteit in en buiten het exploitatiegebied om de onmiddellijke impact op het bodemleven te bepalen’, zegt Vanreusel.

Van Nijen betwist niet dat diepzeemijnbouw een impact heeft en dat er nog gaten in de kennis zitten. ‘Maar de metalen die we nodig hebben voor de energietransitie komen niet uit de lucht gevallen. De vraag is waar de impact van de ontginning het kleinst is: op het land of in zee.’ Vorig jaar waarschuwden wetenschappers in het vakblad Nature Communications nog voor de impact van een verhoogde vraag naar metalen op de biodiversiteit op het land. Potentieel interessante mijngebieden bevinden zich vaak in biodiversiteitshotspots. Zo bevinden er zich waardevolle nikkelreserves in tropische landen als Indonesië, met een hoge biodiversiteit.

In Nature Reviews Earth & Environment wezen wetenschappers erop dat diepzeemijnbouw een kans biedt om enkele van de bekende problemen van mijnbouw op het land te vermijden, al is een sluitende vergelijking door een gebrek aan kennis moeilijk te maken. Zo zullen het energieverbruik en de bijbehorende CO₂-uitstoot door de hoge metaalconcentraties wellicht een stuk lager liggen. In het Journal of Cleaner Production becijferden onderzoekers dat de uitstootreductie afhankelijk van het metaal varieert van 20 tot 80 procent. Ze schatten dat bij de productie van een miljard autobatterijen met metalen uit diepzeemijnbouw 11 miljard ton minder CO₂ zou vrijkomen. Daarin zit ook de vermeden uitstoot wanneer natuur plaats moet maken voor mijnen op het land.

To ban or not to ban?

Volgens milieu-organisaties zoals het Wereldnatuurfonds en Greenpeace hebben we geen diepzeemijnbouw nodig om de transitie naar een duurzame samenleving mogelijk te maken. ‘De voorspelde toename van de vraag naar bepaalde metalen is een mogelijkheid, die afhangt van keuzes die bedrijven en beleidsmakers maken’, zegt An Lambrechts van Greenpeace. ‘Er zijn andere opties, zoals inzetten op recycling en alternatieven voor individueel wagengebruik, waardoor de behoefte aan extra ontginning afneemt. Door de snelle evolutie in batterijtechnologie, is bovendien moeilijk te voorspellen welke mineralen precies nodig zullen zijn.’ Daarnaast is het volgens Lambrechts nog maar de vraag of diepzeemijnbouw mijnbouw op het land zal verdringen. ‘Het zijn geen communicerende vaten.'

De Wereldbank geeft aan dat haar projecties geen in steen gebeitelde waarheden zijn, maar mogelijke scenario’s. De onderzoekers wijzen er echter ook op dat zelfs wanneer we maximaal inzetten op recycling, de vraag hoe dan ook zal stijgen.

‘Uiteraard moet de transitie naar een koolstofarme samenleving gepaard gaan met een transitie naar een circulaire economie, met maximale recuperatie en recyclage’, zegt Peter Tom Jones, die aan de KU Leuven het Instituut voor Duurzame Metalen en Mineralen leidt. ‘Maar voor kritieke metalen, die nu pas in grote volumes nodig zijn in nieuwe toepassingen, vormt recyclage helaas geen mirakeloplossing en is primaire mijnbouw een must. Er zijn namelijk nog te weinig metalen in omloop en de producten waarin ze zitten zijn nog niet aan het einde van het levensduur. Terwijl er NU een grote behoefte is aan metalen zoals kobalt en mangaan om de klimaatdoelstellingen te kunnen halen.’ Jones erkent dat technologische keuzes de vraag kunnen drukken. ‘Je ziet een verschuiving van kobaltrijke lithium-ion batterijen naar types die minder kobalt bevatten. Maar het is vrij zeker dat batterijen met mangaan, nikkel en kobalt nog geruime tijd zullen domineren. Veel experts verwachten dan ook een stijgende vraag naar die metalen. En koper is sowieso massaal nodig.’

In hoeverre diepzeemijnbouw de klassieke mijnbouw kan vervangen, is ook volgens Jones onzeker. ‘Dat zal afhangen van de proceskosten. Hetzelfde geldt overigens voor recycling: de technologie en kennis is er, maar het gebeurt te weinig in de prakijk omdat de kosten meestal hoger liggen dan voor mijnbouw. Milieukosten van mijnbouw worden vandaag amper in rekening gebracht.’ In een recente paper in Nature Reviews Materials pleiten Jones en zijn KU Leuven collega Koen Binnemans daarom voor marktinterventie, zoals het verplicht gebruik van een bepaald percentage gerecycleerde metalen. ‘Het huidige beleid hypothekeert de kansen voor massale recyclage van vele kritieke metalen’, aldus Jones.

‘Wij beweren niet dat diepzeemijnbouw mijnbouw op het land overbodig zal maken’, zegt Van Nijen. ‘Er bestaan ook landmijnen die hun impact trachten te minimaliseren. Die zullen moeten blijven bestaan. Diepzeemijnbouw kan wel vermijden dat nieuwe, impactvolle mijnen in landen zoals Indonesië openen, wanneer producenten hogere eisen stellen aan de milieu- en sociale impact van hun grondstoffen.’

Hoe moet het verder? Volgens De Stigter is het cruciaal om ervoor te zorgen dat de richtlijnen waaraan bedrijven zich moeten houden in de praktijk worden nageleefd. ‘Daar heeft de Zeebodemautoriteit op dit moment nog te weinig competente mensen voor in huis.’ Vanreusel wees in het vakblad Scientific Reports eerder al op het belang van goed gekozen beschermde zones. De Zeebodemautoriteit heeft in de fractuurzone al negen reservaten afgebakend waar geen mijnbouw is toegestaan. Ook de concessiehouders moeten in hun gebied zones afbakenen die als referentie en uitvalsbasis voor ecosysteemherstel dienst kunnen doen. ‘Toezicht op de keuze van die zones is cruciaal. Zoniet dreigen enkel de stukken met de minste knollen – en de laagste biodiversiteit – te worden gevrijwaard.’

Een ban op diepzeemijnbouw lijkt zowel De Stigter als Vanreusel voorlopig onnodig. ‘Laat ons voorzichtig te werk gaan en dit een kans geven. Misschien kan het een nog veel groter probleem – de klimaatverandering – helpen afwenden.'

Dit is een geactualiseerde versie van een artikel dat in december 2020 verscheen in Eos.

Laatst geüpdatet: 29 april.