Relacja z konferencji „Hydrothermal ore - forming processes and the fate of SMS deposits along slow and ultraslow spreading Mid - Ocean Ridges” w Hangzhou (Chiny) oraz "48th Underwater Mining Conference (UMC)" w Sanya (Chiny), które odbywały się w dniach 19 - 27 września 2019 r.
Bliżej niż Księżyc, a mniej poznane niż powierzchnia Marsa. Baseny (głębie) oceaniczne wraz z wyrastającymi z ich dna łańcuchami grzbietów śródoceanicznych oraz podwodnymi górami (gujotami) zajmują około 260 mln km2 (73% całkowitej powierzchni oceanów), z czego zbadanych zostało mniej niż 0,001% ich powierzchni. Znaczna odległość od brzegu, duże głębokości i wysokie ciśnienie stwarzają poważne ograniczenia techniczne w eksploracji tych trudno dostępnych obszarów. Świadczy o tym m.in. fakt, że do dnia dzisiejszego obszary oceaniczne nie doczekały się kompleksowej mapy geologicznej, a odkrycia pierwszych obszarów hydrotermalnych dokonano na Pacyfiku dopiero w 1977 roku.
Rozległe obszary den oceanicznych (równin abisalnych), tworzące ekosystemy zasiedlane przez organizmy o wyjątkowych rozwiązaniach adaptacyjnych, fascynują naukowców z całego świata. Mroczne otchłanie oceanu przykuwają uwagę z jeszcze jednego powodu. Dno morskie jest bogate w złoża metali, takich jak mangan, kobalt, nikiel, molibden, lit i miedź, występujące w postaci naskorupień kobaltonośnych, konkrecji polimetalicznych oraz masywnych wytrąceń siarczkowych.
Obecnie najwięcej dowodów na temat warunków depozycji oraz parametrów środowiskowych i różnorodności biologicznej obszarów ich występowania dostarczają badania prowadzone w ramach koncesji badawczych (eksploracyjnych), wydawanych na podstawie umów z Międzynarodową Organizacją Dna Morskiego (International Seabed Authority, ISA), powołanej w 1982 roku w ramach Konwencji Narodów Zjednoczonych o prawie morza (tzw. konwencja Jamajska). Koncesje te stwarzają stabilną platformę dla kompleksowych badań oceanograficznych, biologicznych i geologicznych wykonywanych według ściśle określonych zasad i pod kontrolą ISA oraz we współpracy na płaszczyźnie krajowej jak i międzynarodowej.
Złoża kopalin metalicznych stanowią niezbędny surowiec do produkcji zaawansowanego sprzętu wysokich i inteligentnych technologii, w tym dotyczących telekomunikacji, oraz ogniw energetycznych dla rozwijanej elektromobilności, wpisującej się w obecne międzynarodowe zabiegi mające na celu ograniczenia zużycia paliw kopalnych i emisji CO2 do atmosfery. Fakt ograniczonego dostępu do wyczerpujących się zasobów lądowych oraz jednoczesny wzrost cen, związany z dynamicznym rozwojem zawansowanych technologii, skłonił wiele krajów do intensyfikacji prac zmierzających do rozpoznania nowych zasobów i rozwoju odpowiednich technologii wydobywczych.
W grupie państw prowadzących obecnie zaawansowane badania na obszarze den oceanicznych znajdują się m.in.: Chiny, Francja, Korea, Niemcy, Nowa Zelandia, Rosja, a także Polska. Nasz kraj posiada obecnie prawa do prac badawczych na dwóch polach koncesyjnych - przez 15 lat dla każdego z nich. Pierwszy z tych obszarów, o powierzchni blisko 75 000 km2, położony jest na wschodnim Pacyfiku i ma potwierdzoną wysoką koncentrację konkrecji polimetalicznych. Kontraktorem jest Wspólna Organizacja Interoceanmetal z siedzibą w Szczecinie, którego członkami oprócz Polski są: Bułgaria, Czechy, Słowacja, Kuba i Rosja. Druga koncesja, o łącznej powierzchni 10 000 km2, została udzielona w 2018 roku wyłącznie Polsce i dotyczy badań środkowej części grzbietu śródatlantyckiego, gdzie występują nagromadzenia masywnych polimetalicznych rud siarczkowych. Obie koncesje mają charakter eksploracyjny, jednak po zakończeniu etapu poszukiwawczo-rozpoznawczego istnieje duża szansa na przystąpienie do eksploatacji. Aktualnie na forum Międzynarodowej Organizacji Dna Morskiego (ISA) trwają prace nad opracowaniem Kodeksu Górniczego.
Zagadnienia dotyczące masywnych złóż siarczkowych (Seafloor Massive Sulfide Deposits, SMS) występujących w obrębie grzbietów śródoceanicznych, stanowiły przedmiot konferencji „Hydrothermal ore-forming processes and the fate of SMS deposits along slow and ultraslow spreading Mid-Ocean Ridges”, zorganizowanej przez międzynarodową organizację InterRidge oraz Second Institute of Oceanography State w Hangzhou (Chiny). Wydarzenie miało miejsce w dniach 19 - 22 września 2019 r. W konferencji wzięło udział ponad 150 osób, w tym uznani w środowisku międzynarodowym eksperci: Maurice Tivey (Woods Hole Oceanographic Insitute, USA), Georgy Cherkashov (Institute for Geology and Mineral Resources of the Ocean, Russia), Bramley Murton (National Oceanographic Centre, Southamptoon, UK), czy Sven Petersen (GEOMAR, Niemcy). W wydarzeniu uczestniczyli również przedstawiciele kontraktorów, posiadających koncesje badawcze, oraz przedstawiciele Międzynarodowej Organizacji Dna Morskiego (ISA). Celem warsztatów była analiza czynników geologicznych, które przyczyniają się do tworzenia, dystrybucji i zachowania SMS, zawierających wysokie koncentracje m.in. miedzi i złota, zrozumienie hydrotermalnych mechanizmów cyrkulacji wzdłuż osi grzbietów oceanicznych, a także metod określenia przestrzennego rozmieszczenia i oszacowania zasobów SMS w obrębie grzbietów oceanicznych oraz detekcja aktywnych i nieaktywnych stref hydrotermalnych.
Przedstawiciele Państwowego Instytutu Geologicznego – PIB podczas konferencji dotyczącej masywnych złóż siarczkowych (SMS) w Hangzhou. Od prawej: Agata Kozłowska-Roman i Michał Tomczak
Ze względu na unikatowość aktywnych systemów hydrotermalnych, zasiedlanych m.in. przez chemosyntetyczne organizmy, obszary te, dzięki wysiłkom ISA, organizacji pozarządowych oraz społeczności międzynarodowej przewidziane są do objęcia ścisłą ochroną prawną. Dotyczy to również obszaru środkowego Atlantyku m.in. Lucky Strike, Aschadze oraz słynnego pola węglanowych (niemetalicznych) kominów hydrotermalnych, znanych pod nazwą Lost City. Dla zapewnienia właściwej ochrony tych ekosystemów potrzebna jest dalsza koncentracja działań badawczych oraz prewencyjnych w celu wyznaczenia stref o szczególnym znaczeniu dla środowiska (Area of Particular Environmental Interest, APEI), które zostaną poddane ścisłej ochronie. W związku z powyższym, prezentacje koncentrowały się głównie na problematyce i metodach rozpoznania miejsc występowania nieaktywnych obszarów hydrotermalnych oraz związanych z nimi nagromadzeniami masywnych złóż siarczkowych.
Podczas konferencji zaprezentowano materiał multimedialny (zdjęcia i filmy), z którego wynika, że wygasłe pola hydrotermalne, pozbawione dopływu energii i materii z wnętrza ziemi, charakteryzują się podobną różnorodnością gatunkową i koncentracją organizmów żywych, co pozostałe obszary grzbietów śródoceanicznych. W ramach konkluzji warsztatu zarekomendowano rozszerzenie strefy poszukiwań masywnych złóż siarczkowych na odległość 20 km w stosunku do osi grzbietu. W podsumowaniu konferencji podkreślono, że pogłębienie obecnej wiedzy nie jest możliwe bez zintegrowania wysiłków społeczności naukowej, koncentrującej swoje zainteresowania badawcze wzdłuż grzbietów śródoceanicznych. W tym celu zapowiedziano, że kolejna konferencja dedykowana SMS odbędzie w 2020 roku w Sankt Petersburgu (Rosja).
Zagadnienia związane z rozwiązaniami technicznymi, służącymi badaniom podstawowym obszarów morskich, rozpoznaniu i zrównoważonemu wydobyciu surowców metalicznych z dna oceanicznego, zdominowały 48th Underwater Mining Conference, która odbyła się w chińskiej prowincji Hajnan (Sanya) w dniach 22 - 27 września 2019 r. Konferencja zorganizowana została przez International Marine Mineral Society (IMMS) oraz Institute of Deep-Sea Science and Technology (IDSSE) w Sanya. Tematyka wydarzenia dotyczyła zasobów mineralnych dna morskiego w aspekcie zagadnień środowiskowych, regulacyjnych i technicznych. Wydarzenie to stanowiło największe na świecie zgromadzenie interesariuszy złóż minerałów oceanicznych, gromadząc ponad 250 osób z 25 krajów.
Uczestnicy 48th UMC, Sanya. Przedstawiciele PIG – PIB w lewym-górnym sektorze
Udział w konferencji był okazją do spotkania się z ekspertami różnych branż, dyskusji i wymiany doświadczeń. Uczestnikami konferencji byli zarówno przedstawiciele kontraktorów koncesji badawczych na obszarach wód międzynarodowych, przedstawiciele ISA oraz agencji rządowych, jak również społeczność badaczy morza. Bardzo dużą grupę stanowiły osoby związane z firmami z branży R&D oraz świadczących szeroko pojęte usługi techniczne i badawcze na morzu. Nie zabrakło również przedstawicieli branży wydobywczej na lądzie (tzw. gray-mining). Jednym z ciekawszych punktów konferencji były prezentacje osiągnięć technologicznych w zakresie tzw. blu-mining, tj. innowacyjnych rozwiązań pozyskiwania kopalin metalicznych z den oceanicznych oraz ich transportu na powierzchnię oceanu przy zminimalizowanym wpływie na środowisko (zarówno w strefie przydennej, jak i na kolumnę wody). W ramach paneli dyskusyjnych poddano analizie problem manipulacji i powielania nierzetelnych informacji dotyczących aktywności kontraktorów oraz ewentualnych konsekwencji dla środowiska wynikających z potencjalnej eksploatacji surowców metalicznych z den oceanicznych. Uzgodniono, że w ciągu najbliższego roku zostaną podjęte intensywne działania na rzecz poprawy komunikacji ze społeczeństwem oraz osobami decyzyjnymi, w oparciu o wypracowane rzetelne źródła informacji.
Prezentacja posterowa przedstawicieli PIG – PIB Agaty Kozłowskiej-Roman i Michała Tomczaka dotyczyła charakterystyki polskiego obszaru eksploracyjnego na Grzbiecie Śródatlantyckim
Podczas konferencji UMC organizatorzy zorganizowali wizytę studyjną w nowo utworzonym Institute of Deep-Sea Science and Technology (IDSSE) w Sanya, pod auspicjami Chińskiej Akademii Nauk (CAS). Instytut posiada międzynarodowy charakter i składa się z trzech głównych jednostek zajmujących się szeroko pojętymi badaniami obszarów głębokomorskich: inżynierią i rozwojem technologii podwodnych, zarządzaniem sprzętem oraz operacjami na morzu. Instytut dysponuje nowoczesną, wielozadaniową jednostką pływającą RV Shen Hai Yong Shi (95 m długości) wraz z blisko 10 metrowym, trzyosobowym batyskafem o możliwości zanurzenia do głębokości 4500 m. Poza batyskafem statek jest wyposażony w wysokiej klasy ROV (remotly operated underwater vehicale) typu TMS oraz AUV (autonomous underwater vehicle), jak również szereg platform (tzw. lądowników) wyposażonych w najnowsze sensory do pomiaru parametrów fizyko-chemicznych wody do głębokości 11 000 m, mogących prowadzić ciągły monitoring parametrów środowiskowych przez jeden rok. Dodatkowo, statek posiada na wyposażeniu szereg próbników do poboru materiału z dna oceanicznego o maksymalnej głębokości operacyjnej 4500 – 6000 m. Na lądzie IDSSE posiada basen testowy o wymiarach 20 na 10 m oraz wysokociśnieniową komorę symulacyjną dla testów sprzętu badawczego. Duże wrażenie na uczestnikach konferencji wywarło nowoczesne repozytorium pobranego materiału badawczego, jak również zaplecze laboratoryjno – analityczne do badań nad próbami osadów. Powołanie tego instytutu to jedynie przykład wysokiej rangi badań morskich we współczesnej polityce Chin.
Wyposażenie IDSSE - wysokociśnieniowa komora testowa dla rozwijanych technologii głębokomorskich
Wyposażenie IDSSE - kombajn (wrębiarka) do eksploatacji naskorupień kobaltonośnych
Możliwe, że o wydobyciu kopalin z obszarów głębokomorskich leżących na wodach międzynarodowych (poza jurysdykcjami krajowymi) decydować będą dopiero nasi następcy. Natomiast możliwość prowadzenia kompleksowych badań na unikatowym materiale badawczym daję niepowtarzalną szansę na rozwój polskich ośrodków naukowych oraz otwiera drogę dla rozwoju technologii badawczych i wydobywczo-przetwórczych.
Tekst: Michał Tomczak, Agata Kozłowska-Roman
Zdjęcia: Agata Kozłowska-Roman, Michał Tomczak, Organizatorzy UMC
