Czy przyszłość czeka na dnie oceanów?

Oceany pokrywają ponad 70 proc. powierzchni naszej planety, tworząc ogromną, choć często niedocenianą część środowiska naturalnego. Są one kluczowe dla życia na Ziemi – regulują klimat, dostarczają tlenu, stanowią źródło żywności oraz są ważnym ogniwem w globalnym obiegu wody i węgla. Oceany nie tylko wspierają bogactwo biologiczne, ale także są nieodłączną częścią gospodarki światowej, od rybołówstwa po transport morski.

Ciekawostka o głębinach nieodkrytych

Głębiny oceaniczne są często porównywane do kosmosu – to ogromne, wciąż słabo zbadane obszary, kryjące w sobie wiele tajemnic. Większość dna oceanicznego pozostaje niezbadana i niezrozumiana, co sprawia, że każde odkrycie w tych odległych głębinach może być równie ekscytujące jak odkrycia w przestrzeni kosmicznej. W tych niegościnnych i trudno dostępnych rejonach kryją się nie tylko bogactwa naturalne, ale także unikalne formy życia, o których istnieniu często nie mamy pojęcia.

Bogactwa naturalne: minerały, flora, fauna

Dno oceaniczne jest skarbcem zasobów naturalnych, w tym znacznych ilości metali ziem rzadkich, które są kluczowe dla nowoczesnych technologii. Znajdujemy tam także znaczne zasoby innych surowców, takich jak miedź, nikiel, kobalt czy złoto. Wydobycie tych cennych zasobów stanowi jednak wyzwanie zarówno technologiczne, jak i ekologiczne. Głębiny oceaniczne są domem dla niezwykłych gatunków, które przystosowały się do ekstremalnych warunków, takich jak ogromne ciśnienie, brak światła czy niskie temperatury. Odkrycia takie jak ryby głębinowe, z ich bioluminescencyjnymi organami, czy gigantyczne kałamarnice, nadal fascynują naukowców i szeroką publiczność na całym świecie.

Geologia dna morskiego

Dno oceaniczne jest również miejscem niezwykłych zjawisk geologicznych. Podwodne wulkany i hydrotermalne źródła są nie tylko fascynującymi obiektami badań, ale także miejscami, gdzie powstają nowe formy życia. Grzbiety śródoceaniczne, rozciągające się na tysiące kilometrów, są żywymi przykładami dynamiki płyty tektonicznej Ziemi. W obliczu rosnących wyzwań związanych ze zmianami klimatycznymi i wyczerpywaniem się zasobów naturalnych na lądzie, oceany nabierają nowego znaczenia. Nowe technologie pozwalają nam zagłębić się w tajemnice oceanów, otwierając nowe możliwości zarówno w zakresie wydobycia surowców, jak i ochrony środowiska. Badania oceaniczne, coraz bardziej zaawansowane technologicznie, odgrywają kluczową rolę w kształtowaniu naszej przyszłości, dając nadzieję na zrównoważony rozwój i ochronę naszej planety. Wśród nowych bogactw oceanu wymienić należy w szczególności zasoby mineralne dna oceanicznego oraz możliwości składowania pod dnem morskim dwutlenku węgla.

Górnictwo oceaniczne

Buły metaliczne, będące skupiskami metali takich jak nikiel, miedź, kobalt czy mangan, znajdujące się na dnie oceanicznym, stanowią cenny zasób surowcowy. Są one niezwykle ważne dla przemysłu technologicznego, zwłaszcza w kontekście rosnącego zapotrzebowania na metale niezbędne do produkcji baterii i urządzeń elektronicznych. Metody wydobycia tych surowców są wciąż rozwijane, przy czym kluczowe znaczenie ma minimalizowanie wpływu na delikatne ekosystemy głębinowe. Wokół eksploatacji buł polimetalicznych toczą się intensywne debaty dotyczące zrównoważonego wykorzystania oceanicznych zasobów. Polska zajmuje również miejsce na arenie eksploatacji dna oceanicznego, ponieważ podpisała kilka lat temu kontrakt na poszukiwanie złóż polimetalicznych siarczków masywnych na dnie Atlantyku. Ten krok umożliwia Polsce eksplorację obszaru o powierzchni 10 tys. km kw., znajdującego się na głębokości od 1400 do 2800 m wzdłuż środkowej części grzbietu śródatlantyckiego. Oczekuje się, że region ten jest bogaty w surowce takie jak miedź, srebro, metale szlachetne i pierwiastki ziem rzadkich, które są kluczowe dla współczesnej gospodarki.

Prace poszukiwawcze będą realizowane w ramach programu rozpoznania geologicznego oceanów PRoGeO, z głównym udziałem Państwowego Instytutu Geologicznego. Polska jest trzecim krajem na świecie, po Francji i Rosji, posiadającym działkę na Atlantyku, co świadczy o jej rosnącym znaczeniu w dziedzinie badań oceanicznych i eksploatacji morskich zasobów. Polska uczestniczy także w badaniach na Pacyfiku od 1987 roku, będąc współwłaścicielem licencji w ramach konsorcjum Interoceanmetal. Działka na Pacyfiku, położona między Meksykiem a Hawajami na głębokości ponad 4 km, jest bogata w konkrecje polimetaliczne zawierające m.in. mangan, miedź, kobalt, nikiel, cynk, tytan i molibden. Przedsięwzięcie to, podobnie jak działalność na Atlantyku, podkreśla znaczenie Polski w globalnych poszukiwaniach surowców na dnie oceanicznym.

CCS w morskich odmętach

Technologia CCS (Carbon Capture and Storage) stanowi jedno z najbardziej obiecujących rozwiązań w walce ze zmianami klimatycznymi. Polega ona na wychwytywaniu dwutlenku węgla ze źródeł emisji i jego bezpiecznym składowaniu, na przykład pod dnem oceanicznym. Takie podejście umożliwia redukcję ilości gazów cieplarnianych w atmosferze. Jednakże, stosowanie CCS w oceanach wiąże się z szeregiem wyzwań technicznych, ekonomicznych i środowiskowych. Projekty takie jak Norweski Projekt Składowania CO2 pod Morzem Północnym czy planowane przedsięwzięcia w innych regionach świata, w tym potencjalnie w Polsce, stanowią istotne kroki na drodze do zastosowania tej technologii na szerszą skalę.

Przyszłość techniki oceanicznej

Rozwój technologii autonomicznych, takich jak drony podwodne i zaawansowane roboty, znacząco przyczynia się do postępu w badaniach oceanicznych. Te innowacyjne narzędzia umożliwiają dokładniejsze badanie dna oceanicznego, monitorowanie ekosystemów i ocenę wpływu działalności człowieka na głębiny morskie. Polska, z jej rosnącym udziałem w międzynarodowych projektach badawczych, również przyczynia się do rozwoju tej dziedziny, angażując naukowców i inżynierów w pionierskie przedsięwzięcia. Przyszłość eksploatacji dna oceanicznego rysuje się w różnych scenariuszach, od optymistycznych wizji zrównoważonego wykorzystania zasobów morskich, po pesymistyczne prognozy związane z negatywnym wpływem na środowisko morskie. Ważne jest, aby rozwój technologiczny szedł w parze z odpowiedzialnością ekologiczną. Eksploatacja dna oceanicznego ma potencjał, aby znacząco wpłynąć na globalną ekonomię, jednak musi być prowadzona w sposób, który będzie szanował i chronił delikatne ekosystemy morskie.

Startupy wynurzają się

Liderzy technologii niestety nie pochodzą z Polski. Chińskie i amerykańskie startupy, które innowacyjnie podchodzą do badań dna morskiego i eksploatacji minerałów walczą o uwagę i zlecenia. Na przykład, DeepGreen Metals skupia się na ekologicznym wydobyciu metali ziem rzadkich z głębin oceanów. Inny startup, Ocean Minerals, koncentruje się na pozyskiwaniu minerałów z dna morskiego przy minimalnym wpływie na środowisko. Te firmy łączą zaawansowane technologie z dbałością o ochronę ekosystemów morskich, przyczyniając się do zrównoważonego rozwoju oceanicznych zasobów.

Oto krótkie opisy innych wybranych startupów zajmujących się technologią podwodną:

• Impossible Metals: Ten amerykański startup, założony w 2020 roku, zajmuje się rozwojem technologii do wydobywania surowców na dnie oceanu, z naciskiem na ochronę środowiska. Działa w sektorach robotyki, klimatu, pojazdów elektrycznych i technologii czystych.
• BERKELEY MARINE ROBOTICS INC.: Założona w 2019 roku, ta firma z USA opracowuje innowacyjny system autonomicznych robotów podwodnych. BMR skupia się na technologii robotycznej wspierającej badania morskie.
• SeaRobotics Corporation: Firma ta, powstała w 2022 roku, oferuje autonomiczne systemy morskie i usługi robotyczne. Ich działalność koncentruje się na zastosowaniach rządowych i komercyjnych, oferując zaawansowane rozwiązania w zakresie robotyki.
• SeaDeep: Amerykański startup z 2019 roku specjalizuje się w technologii wizyjnej pod wodą oraz czujnikach oceanicznych. SeaDeep wykorzystuje sztuczną inteligencję do tworzenia nowej generacji podwodnych systemów obserwacyjnych.
• Bota Systems AG: Ten szwajcarski startup, założony w 2020 roku, koncentruje się na rozwoju czujników dla robotów, umożliwiając im interakcję z otoczeniem. Ich technologia znajduje zastosowanie w różnych środowiskach, w tym pod wodą.

Polskie możliwości

Pozycja Polski w badaniach dna morskiego jest mniejsza, ale aktywna, szczególnie w kontekście Morza Bałtyckiego. Polska, w oparciu o statek badawczy Instytutu Morskiego M/S IMOR uczestniczy w międzynarodowych projektach badawczych, wykorzystując zaawansowane technologie do eksploracji dna morskiego. Te badania skupiają się na analizie geologicznej, biologicznej oraz chemicznej Morza Bałtyckiego, co przyczynia się do lepszego zrozumienia procesów zachodzących w tym regionie.

Jak podaje agencja Newseria, Instytut Morski rozwija obecnie koncept nowego statku badawczego pn. Trimor. 

Statek ma mieć zdolność dźwigania dużych ciężarów, nawet kilkudziesięciotonowych. Sama wiertnica ważyć będzie 12 ton, a cały zestaw urządzeń towarzyszących 70 ton. Statek Trimor może wziąć 2 takie wiertnice i równocześnie zapewnić serwis, pełną obsługę, a także warunki życiowe i do pracy dla całego zespołu 30 osób, które obsługują takie urządzenia – tłumaczy dr inż. Benedykt Hac, kierownik Zakładu Oceanografii Operacyjnej, Instytut Morski w Gdańsku.

Teoretycznie Trimor będzie mógł być wykorzystywany nie tylko do celów naukowych, lecz także do celów komercyjnych, choć jego właściwości sprawiają, że istotne będzie jego znaczenie naukowe. Na pokładzie znajdą się najnowocześniejsze urządzenia, m.in. R.O.V. (Remotely Operated Vehicle), czyli zdalnie sterowana bezzałogowa jednostka zdolna do pływania pod wodą. Jednostki te wykorzystywane są do celów badawczo-naukowych, ale również przemysłowych. Robot jest podłączony do statku za pomocą szeregu kabli, które przesyłają sygnały sterujące między operatorem a ROV i umożliwiają zdalną nawigację. ROV może mieć wiele zastosowań, do tych istotnych należą identyfikacja obiektów i inspekcje kadłuba statku.

Autonomiczny pojazd podwodny (A.U.V.) może być z kolei używany do podwodnych misji badawczych, takich jak wykrywanie i mapowanie zanurzonych wraków, skał i przeszkód w żegludze. Przeprowadza misję badawczą bez interwencji operatora, a po zakończeniu misji wraca do wcześniej zaprogramowanej lokalizacji, gdzie dane są pobierane i przetwarzane. Pojazd ma zdolność do zanurzenia do 6 km.

Gdzie szukać bogactw mineralnych

Rosnący popyt na surowce skłania do poszukiwania ich coraz dalej i coraz głębiej. Pisaliśmy już na łamach PTSP.pl wielokrotnie o możliwościach górnictwa pozaplanetarnego. Górnictwo dna morskiego i górnictwo pozaplanetarne to dwie fascynujące, ale diametralnie różne dziedziny wydobycia. Górnictwo morskie to działalność już częściowo rozwinięta, choć nadal na etapie eksploracji i rozwoju technologicznego, szczególnie pod kątem minimalizowania wpływu na środowisko morskie. Z kolei górnictwo pozaplanetarne, skierowane na wydobycie surowców z asteroid lub innych ciał niebieskich, wciąż pozostaje w sferze planów i badań naukowych. Choć wizja wydobycia na przykład wody czy metali na Księżycu czy Marsie brzmi futurystycznie, stawia ona jeszcze większe wyzwania technologiczne i logistyczne niż wydobycie morskie. Oba te obszary łączy potencjał rewolucjonizowania dostępu do surowców i możliwości ekonomiczne, które otwierają. Czy jednak mamy do tego nieograniczone prawo?

Dno oceaniczne – wspólne dziedzictwo ludzkości

Dno oceanów jest regulowane przez prawo międzynarodowe, głównie przez Konwencję Narodów Zjednoczonych o prawie morza (UNCLOS). Ta konwencja uznaje dno oceanów, znajdujące się poza granicami narodowych jurysdykcji, za „wspólne dziedzictwo ludzkości”. Oznacza to, że żaden kraj nie może rościć sobie praw do tych obszarów dla wyłącznych korzyści. Eksploatacja zasobów dna oceanicznego, zwłaszcza w strefach międzynarodowych, wymaga współpracy i koordynacji międzynarodowej, a zarządzanie tymi obszarami jest nadzorowane przez Międzynarodowy Organ Dna Morskiego (ISA). ISA jest odpowiedzialny za regulowanie działalności eksploatacyjnej, zapewnienie ochrony środowiska morskiego oraz sprawiedliwego podziału korzyści wynikających z wydobycia surowców.

Ekstraktywizm w konflikcie z dobrem wspólnym ludzkości

Ekstraktywizm to proces wydobywania surowców naturalnych, takich jak minerały, ropa naftowa, gaz ziemny, i inne, z ziemi, często związany z intensywną eksploatacją środowiska. Ten termin jest również używany w kontekście krytyki społecznej i politycznej, odnosząc się do negatywnych skutków ekonomicznych, środowiskowych i społecznych, które mogą wynikać z tej praktyki, szczególnie w krajach rozwijających się. Ekstraktywizm często wiąże się z konfliktami, niesprawiedliwością społeczną i naruszeniem praw człowieka, a także znaczącym wpływem na zmiany klimatu.

Ekstraktywizm ma bezpośredni związek z koncepcją Antropocenu. Antropocen to proponowany termin określający obecną epokę geologiczną, w której działalność człowieka stała się dominującym czynnikiem wpływającym na klimat i środowisko Ziemi. Pojęcie to wskazuje na znaczące zmiany środowiskowe spowodowane przez ludzkość, takie jak globalne ocieplenie, masowe wymieranie gatunków, deforestacja i zanieczyszczenie. Antropocen podkreśla odpowiedzialność człowieka za transformację ekosystemów planety, co wywołuje debatę na temat zrównoważonego rozwoju i konieczności zmiany sposobu interakcji człowieka ze światem naturalnym. Ekstraktywizm jest jednym z kluczowych czynników ilustrujących wpływ ludzkiej działalności na Ziemię. Intensywne wydobycie surowców naturalnych, jakie go charakteryzuje, prowadzi do znaczących zmian środowiskowych, takich jak degradacja ziemi, zanieczyszczenie i zmiany klimatyczne. Te zmiany są centralne dla definicji Antropocenu, w którym to człowiek stał się dominującą siłą wpływającą na środowisko naturalne na skalę globalną. Ekstraktywizm, w tym skutki jego działalności, są więc często postrzegane jako symboliczne dla ery Antropocenu.

Przemoc na morza dnie

Wśród badaczy politycznego i filozoficznego wymiaru geologii antropocenu na pierwszy plan wysuwa się prof. Kathryn Yusoff, a szczególnie jej tezy przedstawione w „A Billion Black Anthropocenes or None”. Książka ta stanowi głęboką krytykę ekstraktywizmu, szczególnie w kontekście rasy i kolonializmu. Yusoff podkreśla historyczne i trwające wykorzystywanie oraz marginalizację społeczności czarnoskórych i rdzennych poprzez praktyki ekstrakcyjne, w tym wydobycie minerałów. Twierdzi, że antropocen, często charakteryzowany przez wpływ na środowisko, jest także głęboko spleciony z historią rasową i kolonialną. Perspektywa ta uwydatnia, jak ekstraktywizm to nie tylko kwestia środowiskowa, ale kontynuacja dominacji rasowej i kolonialnej. Wglądy Yusoff zmuszają do ponownego przemyślenia naszej relacji z zasobami Ziemi, nawołując do bardziej sprawiedliwego i szanującego podejścia, które uznaje historyczne i obecne niesprawiedliwości tkwiące w przemyśle ekstrakcyjnym.

Eksploatacja dna oceanicznego również może być skrytykowana z perspektywy badań nad ekstraktywizmem i antropocenem. Krytycy podkreślają, że takie działania mogą prowadzić do degradacji unikalnych ekosystemów morskich, przyczyniając się do dalszych zmian środowiskowych, które są charakterystyczne dla Antropocenu. Podobnie jak w przypadku ekstraktywizmu lądowego, wydobycie surowców z dna oceanicznego wiąże się z ryzykiem znaczących negatywnych skutków środowiskowych i społecznych, które są zgodne z krytycznymi obserwacjami dotyczącymi wpływu działalności człowieka na planetę w erze Antropocenu. Eksploatacja dna oceanicznego ma zatem również ważny wymiar polityczny i postkolonialny. Chociaż zasoby te są uznawane za „wspólne dziedzictwo ludzkości” zgodnie z Konwencją Narodów Zjednoczonych o prawie morza, istnieje obawa, że korzyści z nich płynące mogą być nierównomiernie rozdzielone. Kraje o większych zasobach technologicznych i kapitałowych mogą mieć przewagę w eksploatacji tych zasobów, co może prowadzić do nowych form nierówności i dominacji, nawiązując do historycznych wzorców kolonialnych. Rodzi to pytania o sprawiedliwość i równość w globalnym zarządzaniu zasobami morskimi.