日本の壮大な計画は深海の通気孔を採掘する

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沖縄の沖合、日本の南部の琉球諸島の間にある何千メートルもの細い土地には、海底周辺に点在する絶滅した熱水噴出孔システムが残っています。

深海採掘への国際的な関心の高まりから、これらの古くからある旧ベントサイトの鉱物が注目を集めています。これらの鉱床のうちの1つだけが、日本の1年間の需要を満たすのに十分な亜鉛を含んでいると考えられています。その鉱物資源の大部分を輸入している国にとって、海底硫化物鉱床は、潜在的な国内の代替手段になりがちです。しかし、費用がかかります。採掘によってこれらのサイトを混乱させると、ユニークで脆弱な生態系が危険にさらされる可能性があります。

熱水噴出孔は、地殻プレートの境界付近で、海底地殻の中の煙突のような亀裂から熱い熱湯が急上昇していたポイントを示します

海底塊状硫化物として知られているこれらの鉱物が豊富な鉱床は、地熱プレート間の境界近くの海底地殻の中の煙突のような亀裂から熱湯が急上昇していたところを示しています。冷たい海水が地殻の割れ目を通して浸透し、岩石が通過するにつれて岩石からミネラルを加熱して浸出するときに形成されます。加熱された水は海底まで上昇し、爆発的に出て喫煙者の煙突を作り出します。

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深海の通気孔には、非常に多様な生活形態があります(Credit:Getty Images)

1977年にしか発見されていないが、通気孔は活発でありながら非常に多様な生活の場である。鮮やかな赤い先端、致命的な白いカニと魚、そして無数の微生物の生息する高さ2メートル(6.6フィート)を超えるチューブワームは、通気孔の暑い、暗い条件の生活に独自に適応します。

これらの通気孔は永遠に続くことはありません。何千年にもわたり、構造力がプレートの境界からベントを遠ざけてきました。場所はますます活発でなくなり、寒くなり静かになります。

これらの休眠場所の近くでは、銅、亜鉛、鉛、金、銀などの鉱床が海底またはその近くに残っています。個々のマウンドは何百万トンもの金属鉱石を含むことができます。

日本にとって、これらの大きな鉱床はその国の卑金属需要を供給するための潜在的な資源と見なされています。日本政府は、2013年にこれらの寄託物を探すための研究プロジェクトを開始しました。しかし、その規模が大きいにもかかわらず、寄託物を見つけることは困難な場合があります。

英国地質調査所の鉱床および商品グループのチームリーダーであるPaul Lusty氏は、リオグランデライズオフのサイトを調査する調査船から電子メールで書いています。ブラジルの海岸。

「彼らが年をとるにつれて、それらはまた堆積物に変化して覆われている可能性があり、結果として最終的な埋葬となり、海底での明白な表現はもたらされない。」

海底の条件もまた非常に過酷です。この作業は最大3,000 m(10,000フィート)の深さで行われる可能性があり、海底の潮流は粗くなる可能性があります。

預金がどこにあるのかを見つけること、それらがどれほど大きいかを知ることの難しさも同様に重要です。それらは海底から数十メートルから数百メートル伸びることがあります。それらのサイズを決定することは、それらが鉱物資源に関してどれだけ提供することができるかを理解するのに役立ちます。

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個々のマウンドには何百万トンもの金属鉱石が含まれています

研究者はこれらの質問に答えるための新しい技術を開発しています。最も有望なもののいくつかは音響法である、と東京に拠点を置く地球物理学調査会社JGIの研究開発部部長の浅川英一は言う。それらは音波を発生させることを含み、それは水中を海底まで伝播する。鉱床の硬い表面では、波は部分的に反射されます。

「私達はハイドロフォンによって非常に詳細で非常に弱い反射波を検出します。浅川氏は次のように述べています。 「私たちのシステムは非常に新しいものです。それはおそらく世界で唯一のその種のものでしょう。」

JGIは、これらの方法を海洋科学技術振興機構と共同で、2014年から海洋資源探査のための次世代技術プロジェクトに取り組んできました。

他の研究者は主に電磁気的方法を使って鉱床を特定しています。日本石油・天然ガス・ナショナルコーポレーションは、採掘に適した6つの大きな鉱床を見つけるためにこれらの手法を使用しました。 2017年には、これらの鉱床の1つがパイロットテストで掘削され、海底から地上に初めて1,600m(約5,250フィート)の量の鉱石が持ち上げられました。次のステップは、これが商業規模で機能するかどうかを確認することです。

しかし、この種の活動は大きな環境リスクを伴います。 Pew Trustの海底採掘プロジェクトのディレクター、Conn Nugentは、次のように述べています。何十年にもわたる調査にもかかわらず、海底の大部分は図表化されていません。海底が支える生態系を理解するために行われた研究はさらに少ない。

「深海採掘のために検討されている分野のほとんどはほとんど探求されていません」とNugentは言います。 「それで、我々は無知の基礎から進みます。」

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調査がほとんど完了していないため、深海の採掘孔の採掘に伴う潜在的な環境コストについてはほとんど理解されていません(Credit:Alamy)

ISAのガイドラインが最終的に施行されるとき、これらのような規制は国際的な水に適用されるかもしれず、それは大部分の海を構成します。しかし、公海を越えて、沿岸国を取り囲む海洋の排他的経済地帯の中では、国家は彼ら自身の規則によって活動するでしょう。

海底流の乱流の性質は、プルームがどのように広がるかを予測するのを難しくします。

深海採掘の潜在的な影響は広範囲であり、数百kmにも及ぶ堆積物プルームを作り出します。プルームは海底を乱すことによって作り出されます、そして、それらは深海採掘の最も有害な面の間にあると考えられます。プルームは有毒物質を含んでいるかもしれません、あるいはそれはそれがカバーすることを単に底に住む生活を滑らかにするかもしれません。海底流の乱流の性質は、プルームがどのように広がるかを予測するのを難しくします。

プルームに加えて、採掘活動が24時間行われるのであれば、他の形の野生生物への攪乱があるでしょう。

「表面にボートがあるだけでも、夜間に鳥の光が発生することがわかっています。海上の哺乳類や魚にとって問題となる出荷騒音が増加する可能性があります」とKirsten Thompson氏は言います。深海採掘の潜在的影響を研究したエクセター大学の生態学者。

「これらの種類の採掘活動に関連して予測できるものはたくさんありますが、実際にはどの程度の規模であるかはわかりません。それが問題だ」

しかし、深海での環境への影響は、非常に重要な利点の1つによって相殺される可能性があります、とLustyは言います。それらは陸上で見られるよりも炭素効率の良い金属の供給源になるかもしれません。たとえば、陸上の鉱山からの銅鉱石の品質は、10年間で25%低下しています。低品質の鉱石 – 本質的に1キログラムの鉱石あたりの銅の量が少ない – は、金属を抽出するのにより多くのエネルギーとより多くの炭素が排出されることを意味します。

「これらの海底鉱床は、現在私たちが陸上で採掘している同等の鉱床よりも金属が豊富な場合があります」とLustyは言います。 「したがって、同量の金属を生産するために必要な鉱石は少なくて済むはずです。また、採掘や粉砕、粉砕が少なければ、エネルギー消費量も少なくなります。」

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熱水噴出孔の探査は多くの課題を提示します – これらの異星人の世界はまだ科学者にとって謎であることを意味します(Credit:Alamy)

銅などの金属は、太陽光や風力などの再生可能エネルギーインフラを確立するために需要が高まるでしょう。最大級の陸上銅鉱山の中には、約0.7%の銅鉱石を生産しているものもあり、海底塊状硫化物はしばしば数倍濃縮されています。

「深海の金属資源を採掘することは自然環境との干渉をもたらすだろうが、これらの金属は地球規模の貧困の解消、地球の保護、そしてすべての人々の繁栄を確保するために不可欠な多くの技術にとって不可欠であると思われる。 「ラスティーは言います。

再生可能エネルギー技術のための原材料の供給と深海の保護の間の方法を見つけることは「歩き回るのが難しい」とThompsonは言います。 「私たちは脱炭素化された未来を持つ必要があることを知っていますが、私たちは現在行っている速度でこれらの資源の使用を持続することができないことも知っています。」

トムソン氏は、すでに流通している鉱物や材料をリサイクルすることに重点を置くことが解決策になる可能性があると主張する。

「リサイクル率を高めようとし、これらのリソースをそれほど必要としない新しいタイプの技術の開発を実際に推進することで、より持続可能な方法でそれを実現できます」と彼女は言います。

日本の最新のエネルギー戦略は、鉱山海底塊状硫化物の調査をさらに進めることを計画していると述べています。しかし、それが商業規模で行われるかどうかは、とりわけ、預金がどれほどアクセス可能になるか、そしてそれがどのくらいの費用で実行されるかにかかっています。しかし、エネルギー戦略のもう1つの部分は、これらのミネラルを再利用し、新しいリサイクル技術の開発を「積極的に推進する」ことにも焦点を当てています。

熱水噴出孔周辺の堆積物は、今後数年間で離陸する可能性がある深海採掘のための興味深いいくつかの場所のうちの1つにすぎません。探求されているその他の鉱物源は、典型的には深海平野に見られる多金属結節、そして海中の海山に見られるコバルトに富むフェロマンガン地殻、そして紅海のような塩に富む水の下に見られる金属に富む泥でさえあります。すべての場合において、再生可能エネルギー技術で使用される可能性があるそれらが含有するミネラルと、それらにアクセスすることによって危険にさらされる環境被害との間の緊張はまだ解決されていません。

Source :

BBC

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