Vijf weetjes van diep, diep, diep in de zee

… diepzeemijnbouw weleens de sleutel tot groenere energie zou kunnen zijn?

Zonnepanelen, windturbines, krachtige batterijen voor elektrische auto’s, enzovoort: als we de overgang willen maken naar een groenere economie, en dus naar groenere energie, zullen we niet zonder kunnen. Daarvoor zullen we – met de huidige technologieën, tenminste – wel veel nikkel, koper en kobalt nodig hebben, en de ontginning van die stoffen roept nog veel vragen op. Hoe zit het bijvoorbeeld met de duurzaamheid, en wat met de arbeidsomstandigheden van mijnwerkers in landen als China, Rusland en Congo?

Een nog onontgonnen bron van die kostbare metalen is in de diepzee te vinden. In het noordoosten van de Stille Oceaan ligt de Clarion-Clipperton Fracture Zone. In die breukzone, op een diepte van meer dan 4.000 meter, bevindt zich een gebied van zo’n 4,5 miljoen km² vol mangaanknollen, die bestaan uit een mengsel van onder andere ijzer- en mangaanoxide en uit nikkel, koper en kobalt. Als we die knollen kunnen ‘oogsten’, zouden we met de opbrengst aan metalen duizenden, zo niet miljoenen zonnepanelen, windturbines en de bijbehorende batterijen kunnen maken.

… wetenschap niet zelden van gelukkig toeval afhangt?

Toen de HMS Challenger eind 1872 uit Engeland vertrok voor een wetenschappelijke expeditie die duizend dagen zou duren, was de bedoeling niet om naar metalen te speuren. De knappe koppen aan boord wilden onder meer nagaan hoe diep de grote oceaanbekkens waren, wat de chemische samenstelling van zeewater was op verschillende diepten, en hoe het organische leven verspreid was op verschillende diepten en de zeebodem – zo zouden ze de basis voor de oceanografie leggen. Terwijl ze in de loop van 1875 de bodem van de Stille Oceaan afdregden, haalden ze opeens brokken metaal ter grootte van grote aardappelen boven: de mangaanknollen.

Toen de resultaten van de expeditie werden gepubliceerd, zetten ongunstige metaalprijzen een domper op plannen om de knollen te ontginnen. En ook toen de Amerikaanse geoloog John L. Mero in de jaren 1960 opnieuw de aandacht vestigde op de Clarion-Clipperton Fracture Zone (in zijn boek The Mineral Resources of the Sea) bleken de knollen economisch nog niet de moeite waard. De voorbije jaren is daar verandering in gekomen: de energietransitie heeft niet alleen stimulans (en de fondsen) gecreëerd voor de ontwikkeling van diepzeemijnbouw, maar ook voor het bijbehorende wetenschappelijke onderzoek.

… je diep in de zee niet altijd in de diepzee bent?

Wie “diep in de zee” zegt, denkt daarbij – behalve aan het sprookje ‘De kleine zeemeermin’ – vaak aan haaien, exotische vissen en dito planten. Maar eigenlijk bevindt dat leven zich helemaal niet zo diep. Voor fotosynthese is zonlicht nodig, en het meeste zonlicht kan niet verder dan 200 meter onder het wateroppervlak doordringen. Het zeeleven dat wij kennen, bevindt zich meestal in die dunne bovenste laag van de zee.

De tweede laag is de oceanische zone: van 200 meter tot 1.000 meter diepte dringt amper 1% van het zonlicht door; die zone heet dan ook de twilight zone of schemerzone. Van 1.000 meter tot 4.000 meter diepte volgt de midnight zone of middernachtszone, waar helemaal geen licht meer doordringt. De mangaanknollen bevinden zich op de zeebodem in de abyssale zone, die tot 6.000 meter diep kan worden. En dat is nog altijd niet het diepste gebied dat we kennen: sommige geulen gaan tot ongeveer 11.000 meter (de Marianentrog in de Stille Oceaan).

… België de impact van diepzeemijnbouw op het milieu actief onderzoekt?

De Internationale Zeebodemautoriteit (ISA), een intergouvernementele organisatie waarvan behalve de Europese Unie nog 167 landen deel uitmaken, is in 1994 opgericht om de zeebodem te beschermen en de diepzeemijnbouw in internationale wateren te regulariseren. Zodra duidelijk werd dat de diepzee een belangrijke bron van mineralen kon worden, eiste de ISA dat de mogelijke impact van mijnbouw op de fauna en flora werd onderzocht.

België wil daarin een voortrekker zijn. Bij de Raad van de ISA dringt ons land erop aan dat diepzeemijnbouw alleen onder bepaalde voorwaarden mag plaatsvinden: er moet voldoende wetenschappelijke kennis zijn om de impact op het milieu te kunnen inschatten, er moet een sterk regelgevend kader zijn, en moet een begin worden gemaakt van de bescherming van 30% van de oceaan tegen 2030.

Om de daad bij het woord te voegen, heeft het federale parlement dit voorjaar een nieuwe wet op de diepzeemijnbouw goedgekeurd. Daarmee wil België een streng regelgevend kader bieden nu een aantal bedrijven, waaronder een Belgische firma, zich voorbereiden om van exploratie van de diepzeebodem (waarbij ze onder meer de mangaanknollen bestuderen en milieubasisonderzoek doen) over te gaan naar exploitatie (waarbij ze commercieel en op grote schaal ontginnen).

.… een goede wetenschapper maar beter logistieke skills én zeebenen kan hebben?

Tijdens de exploraties van de Belgische firma op de diepzeebodem konden al verschillende Vlaamse wetenschappers meevaren. Afhankelijk van wat ze willen bestuderen, hebben ze specifieke apparatuur nodig. Een multicorer en een box corer, bijvoorbeeld, worden met een kabel naar beneden gelaten en nemen stalen van de bodem. En dan heb je nog de voertuigen: een Autonomous Underwater Vehicle (AUV) kan geprogrammeerd worden om foto’s te nemen en de zeebodem in kaart te brengen, terwijl een Remotely Operated Vehicle (ROV) vanaf het schip wordt bestuurd en met zijn armen stalen kan nemen en video’s en foto’s kan verzamelen.

Aangezien de schepen meestal vanuit Amerika afvaren, is meevaren een logistieke uitdaging: vergunningen, visums, vervoer … Er is vaak technisch personeel aan boord om de apparatuur te besturen, maar om die mensen te begeleiden, om staalnames te plannen en om de stalen te verwerken, te catalogiseren en indien mogelijk al te analyseren, moet de wetenschapper één of twee maanden mee op zee. Als marien bioloog kun je maar beter een stevig stel zeebenen hebben!