Podmorscy górnicy

Wielkimi krokami zbliża się moment, gdy sięgniemy po rudy metali znajdujące się na dnie oceanów. Era podwodnego górnictwa zacznie się za dwa lata

Istnieje wiele odpowiedzi na pytanie, kiedy skończą się zasoby niektórych cennych metali, takich jak miedź, srebro czy złoto. Wiele zależy od tego, jaki poziom optymizmu przejawia odpowiadający.

Po jednej stronie są ci, którzy uważają, że za parę dekad w naszych domach zapadną ciemności, kaloryfery staną się zimne, a woda przestanie płynąć z kranów. Po drugiej stronie znajdują się entuzjastycznie nastawieni optymiści, według których będzie odwrotnie - właśnie w ciągu najbliższych paru dekad ludzkość dokona nowych odkryć geologicznych oraz usprawnień technologicznych, dzięki którym zapewni sobie spokój przynajmniej na parę stuleci.

Wyścig po skarby ruszył

Z pewnością do tych drugich należą szefowie kanadyjskiej firmy Nautilus Minerals z Vancouver. W jednej z niemieckich stoczni ruszy wkrótce budowa zamówionego już przez nich statku, który ma być kluczowym elementem pionierskiego przedsięwzięcia górniczego nazwanego Solwara 1. Tak kilka lat temu geolodzy ochrzcili podwodne złoże złota i miedzi zlokalizowane na głębokości 1600 m we wschodniej części niewielkiego Morza Bismarcka, znajdującego się w całości w strefie ekonomicznej Papui-Nowej Gwinei.

Złoże Solwara 1 nie jest duże. Ma około kilometra długości i 200 m szerokości. Szacuje się, że zawiera około miliona ton rudy. W porównaniu z gigantycznymi złożami miedzi na lądach jest zatem maleństwem. Jego wielką zaletą jest natomiast wysoka koncentracja metali - zawartość miedzi sięga siedmiu procent, czyli jest kilka razy wyższa niż w przypadku większości złóż lądowych. Ponadto ruda na dnie Morza Bismarcka jest bardzo bogata w złoto, cynk i srebro.

Zamówiony przez Nautilus Minerals statek będzie gotowy na początku 2013 roku. Potem czeka go rejs przez pół globu - najpierw do Singapuru, gdzie zostanie odebrany przez właściciela, a następnie do portu w Rabaul położonego na północnym skraju wyspy Nowa Brytania. Stąd do złoża Solwara 1 jest około 50 km. Statek zakotwiczy ponad nim. Popłynie na niego miedź pozyskana z dna oceanu. Rozdrobniona skała zostanie odsączona z wody i otrzymany w ten sposób koncentrat rudy trafi na barki, które zabiorą go do budowanego już nabrzeża portowego w Rabaul. Stąd miedź zostanie przekierowana do dowolnego zakątka kuli ziemskiej. Popyt na metal jest olbrzymi i chętnych na niego z pewnością nie zabraknie.

Próbne wydobycie ma się rozpocząć za dwa lata. Wcześniej na miejsce dotrą pozostałe elementy nietypowej kopalni. Najważniejsze z nich to: podwodne maszyny górnicze, gigantyczna pompa, która stanie obok nich, oraz system do transportu rudy z dna. Do tego trzeba dodać oczywiście system zasilania i zdalnego sterowania tą pierwszą w historii podwodną kopalnią metali. Będzie ona oczywiście w pełni zautomatyzowana.

Trzy maszyny górnicze, które trafią na dno Morza Bismarcka, powstają już w Wielkiej Brytanii. Zaprojektowała je i teraz buduje firma Soil Machine Dynamics z Newcastle. Pracowało nad nimi 40 inżynierów.

Podmorskie automaty zamiast górników

Pierwszy z pojazdów zwie się po angielsku Auxiliary Cutter. Można go opisać jako wyrównywarkę albo wycinarkę, ponieważ jego głównym zadaniem będzie wycinanie twardych skał, które wystają z dna. Niczym nowoczesny czołg albo marsjański pojazd musi poruszać się sprawnie po nierównym podłożu. Ma przygotować teren na przybycie najważniejszej podwodnej maszyny.

Będzie to gigantyczna kruszarka (Anglicy zwą ją Bulk Cutter), która pełznąc powolutku po wyrównanym dnie, będzie najpierw urabiała, a następnie rozdrabniała skałę. Za nią uwijać się będzie ładowarka - ostatnia z trzech samobieżnych maszyn, które wyruszą na podbój głębin Pacyfiku. Zbierze rozdrobnione kruszywo i dostarczy je do ustawionej w pobliżu pompy. Inżynierowie z Soil Machine Dynamics są też odpowiedzialni za bezpieczne przetransportowanie sprzętu na dno oraz wyciągnięcie go na powierzchnię po zakończeniu działalności kopalni.

Zmieszany z wodą morską urobek trafi następnie na statek. Stanie się to za sprawą specjalnie zaprojektowanej olbrzymiej pompy, którą ma zbudować i za rok dostarczyć General Electric. Szlam miedziowy zostanie wtłoczony przez pompę do 12-calowej rury ukrytej w ochronnej tulei, w której umieszczone zostaną również dwie cieńsze rury. Tymi w drugą stronę, czyli w dół, popłynie ze statku zbędna morska woda. Cały ten system obiegu urobku i wody, kluczowy dla funkcjonowania kopalni, dostarczy francuska firma Technip. Jego testy zaczną się tej jesieni w Zatoce Meksykańskiej.

Następne złoża już czekają w kolejce

Jak widać, sprzęt dla pionierskiej kopalni dostarcza niemal cały świat. Koszty inwestycji? Ostatnio wyliczono je na blisko pół miliarda dolarów, nie licząc wydatków na budowę statku wynoszących 160 milionów dolarów. Firma Nautilus Minerals nie narzeka jednak na brak gotówki i zdolności kredytowych. Kiedy powstawała dekadę temu, liczyła parę osób. Dziś zatrudnia setki, a jej udziałowcami są wielkie koncerny górnicze, takie jak Barrick Gold Corporation, Teck Resources Limited i Anglo American, a także rosyjski gigant surowcowy Metalloinvest. Zatrudnienie szybko rośnie od stycznia tego roku, kiedy to rząd Papui-Nowej Gwinei dał zgodę na pozyskanie złoża Solwara 1.

Kopalnia czynna będzie przez najwyżej pięć, siedem lat. Z dużą dozą prawdopodobieństwa można jednak prognozować, że po niej powstaną następne. Na dnie samego tylko Morza Bismarcka zlokalizowano już 16 podobnych złóż. Wynajęci przez Nautilus Minerals geolodzy oceniają ich wielkość, cały czas szukają też nowych pokładów. W tym celu wysyłają w głębiny bezzałogowe pojazdy, które fotografują i badają dno, a gdy trzeba - potrafią nawiercić w nim otwory poszukiwawcze. Takie cacko podwodnej geologii jak pojazd Rovdrill 3 wyprodukowane przez firmę Seafloor Geoservices z Houston (USA) może wyciągnąć rdzeń o szerokości siedmiu centymetrów z głębokości nawet 80 m.

Solwara 1 ma być przede wszystkim poligonem technologicznym, na którym przetestowane zostaną metody pozyskiwania podmorskich kruszców. Popyt na metale wzrósł błyskawicznie w ostatnim półwieczu. Zasoby niektórych szybko się kurczą. Giganci postanowili sprawdzić, czy da się je wydobyć spod wody. Przedmiotem ich zainteresowania jest nie tylko Morze Bismarcka.

Nautilus ma koncesje na poszukiwania metali na ponad 500 tysiącach km kw. dna Pacyfiku. Węszy w strefach ekonomicznych Wysp Salomona, Fidżi, Tonga i Nowej Zelandii. W tym samym regionie Pacyfiku działają też konkurenci z Dorado Ocean Resources i Neptune Minerals. Ta druga firma od paru lat czeka na zezwolenie od władz Nowej Zelandii na eksplorację złóż miedzi, złota i innych cennych metali znajdujących się na wierzchołku podwodnego wulkanu Rumble II West, który wyrasta z dna w pobliżu rowu oceanicznego Kermadec.

600 razy tyle, co w złożach lądowych?

Wkrótce rozpoczną się też przygotowania do wydobycia metali z dna Morza Czerwonego. W jego środkowej części, na wysokości miasta Dżudda w Arabii Saudyjskiej, znajduje się trzykilometrowa głębia Atlantis II Deeps. Na jej dnie jest obecny aktywny wulkanizm, a temperatura wody przekracza 50 st. Celsjusza. Denny muł zawiera wielkie ilości cynku, miedzi i srebra.

Rok temu saudyjska firma Manafa International dostała zgodę na wydobycie tych złóż. Jej partnerami są Kanadyjczycy z Diamond Fields, wydobywający diamenty z dna Atlantyku u wybrzeży Namibii. Wiosną tego roku po raz pierwszy popłynął w ten rejon statek badawczy Poseidon z morskiego instytutu IFM-GEOMAR w Kilonii w Niemczech. Badał głębię przez dwa miesiące. W zeszłym roku Niemcy podpisali z Kanadyjczykami i Saudyjczykami umowę o współpracy - mają spenetrować Atlantis II Deeps swoimi pojazdami głębinowymi. Parę tygodni temu ogłoszono, że już jesienią tego roku przedstawiona zostanie oferta dla inwestorów zainteresowanych próbną eksploatacją złoża.

Chętnych podobno nie brakuje. Miedź to metal strategiczny. Znajduje się w tysiącach produktów, bez których nasza cywilizacja nie mogłaby funkcjonować. Lądowe rezerwy tego metalu powinny wystarczyć na sto lat, może na trochę więcej, jeśli odkryte zostaną nowe złoża, lub też... na znacznie mniej, jeżeli zapotrzebowanie będzie nadal tak olbrzymie. Stąd rosnące zainteresowanie podwodnymi bogactwami.

Jak bardzo są one obfite? W zeszłym roku geolog Lawrence Cathles z Cornell University w Ithaca (USA) oszacował, że łączne rezerwy rud miedzi, cynku i srebra na dnie oceanów mogą być aż 600 razy większe od tych odkrytych dotychczas na lądzie. Jak ocenił naukowiec, samej miedzi wystarczyłoby na sześć tysięcy lat przy obecnym poziomie jej zużycia.

Cenne metale znajdują się głównie w ryftach oceanicznych, gdzie rodzi się nowa skorupa ziemska. Biją tam źródła hydrotermalne - tryskająca spod dna gorąca woda jest wzbogacona w siarczki rozmaitych metali. Te wytrącają się w pobliżu źródeł, tworząc nagromadzenia zwane fachowo masywnymi złożami siarczkowymi, w skrócie SMS (angielskie seafloor massive sulfide).

Jeszcze dekadę temu owe SMS-y nie budziły większego zainteresowania, ale ostatnio to się zmieniło. Ich poszukiwania zaczęły prowadzić nie tylko małe prywatne firmy, ale także niektóre państwa, w tym Chiny, Japonia, Niemcy i Korea Południowa. Chińczycy mają od zeszłego roku załogowy batyskaf Jiaolong, który może się zanurzyć na głębokość siedmiu kilometrów, co zamierzają udowodnić w przyszłym roku (w lipcu tego roku osiągnęli pięć kilometrów), natomiast Japończycy zapowiadają rychłe testy swoich podwodnych robotów górniczych mogących pracować na głębokości nawet czterech kilometrów. Obie azjatyckie potęgi spierają się o zasobne w metale fragmenty dna Pacyfiku leżące w pobliżu ich brzegów. Dwa miesiące temu japońscy badacze napisali w „Nature Geoscience”, że poza miedzią, cynkiem, srebrem i złotem na dnie Oceanu Spokojnego znajdują się olbrzymie ilości ważnych strategicznie metali ziem rzadkich. Planują ich wydobycie.

Zniszczymy podmorskie ekosystemy?

Ale z przyszłą eksploatacją podwodnych złóż metali wiąże się poważny problem. Wciąż nie wiadomo, jaki może być wpływ tej działalności na środowisko. W pobliżu źródeł hydrotermalnych przebywają unikalne formy życia, którym głębokowodne górnictwo może poważnie zagrozić. Z tego powodu wielu biologów stanowczo sprzeciwia się jakiejkolwiek ingerencji. Pośrodku jest grupa badaczy dopuszczających wydobycie podwodnych rud, pod warunkiem że firmy górnicze będą się trzymały z daleka od hydrotermalnych oaz życia oraz przestrzegały reguł postępowania, które trzeba dopiero ustalić.

Szczególnie zagrożone są te rejony oceanu, które leżą w wyłącznej strefie ekonomicznej danego państwa. W praktyce tylko od rozsądku władz zależy, czy i na jakich warunkach zezwolą one na pozyskiwanie surowca. Tak jest w przypadku kopalni Solwara 1, na której powstanie zgodę musiała dać Papua-Nowa Gwinea. I dała, pod warunkiem że stanie się udziałowcem przedsięwzięcia.

Nautilus Minerals od początku ściśle współpracuje z biologami. Za ich radą zdecydowano się nawet na przeniesienie kolonii unikatowych organizmów mieszkających w sąsiedztwie przyszłej kopalni. Ale i tak nie uchroniło to firmy od fali krytyki. Po głowie dostało się też współpracującym z nią naukowcom. Zarzucono im, że służą złej sprawie. Ci odpowiadali, że chcą ograniczyć do minimum rozmiary zniszczeń środowiska. Jednak zdeklarowani przeciwnicy podwodnego górnictwa wolą dmuchać na zimne. Obawiają się bowiem, że w przyszłości pójdzie ono po linii najmniejszego oporu - po zdobyciu koncesji, nierzadko dzięki łapówkom, wybierze z dna wszystko, co się da wybrać, nie zważając na środowisko i doprowadzając do degradacji bezcennych ekosystemów.

 

Andrzej Hołdys jest dziennikarzem naukowym i popularyzatorem nauki. Publikuje m.in w "Wiedzy i Życiu", "Polityce", "Gazecie Wyborczej", "Wprost".

Więcej o: