Wroeten in de bodem van de diepzee, waar het leven uiterst traag verloopt

Laurens de Jonge, hoofd maritieme mijnbouw bij de offshore- en baggerleverancier Royal IHC, legt een bijna zwart, bijna helemaal rond balletje op tafel in zijn kantoor in Kinderdijk. Het is iets groter dan een golfbal, met kleine putjes in het oppervlak en hard als steen. De naam van het balletje is al even bescheiden als het uiterlijk ervan: dit is een mangaanknol.

Hij is miljoenen jaren geleden ontstaan, kilometers diep in zee, uit afzettingen uit het zeewater die zijn neergeslagen op een zandkorrel, haaientand of ander voorwerp op de bodem. Mangaanknollen groeien met een snelheid van millimeters per miljoen jaar. En ze zijn rijk aan metalen waar de mensheid sinds kort een sterk stijgende behoefte aan heeft: kobalt, nikkel, koper en mangaan. Het zijn cruciale grondstoffen voor de lithium-ionbatterijen in elektrische auto’s, laptops en telefoons.

„Deze knol is afkomstig van een Pacifisch eiland”, vertelt De Jonge. Welk eiland precies, is bedrijfsgevoelige informatie die niet vermeld mag worden. „Er zit relatief veel kobalt in, meer dan in de knollen uit de CCZ.” CCZ staat voor Clarion-Clipperton Zone, het gebied in de Grote Oceaan tussen Mexico en Hawaï waar misschien al over enkele jaren op commerciële schaal mangaanknollen gedolven gaan worden. Als dat doorgaat, zal de mens vanaf dat moment de diepzeebodem op metalen gaan ontginnen.

De Jonge: „De knollen in de CCZ zijn groter dan deze. En de bodem is er anders, veel zachter.” De ene mangaanknol is de andere dus niet, en ook de omgeving waarin ze liggen verschilt sterk.

Extreme waterdruk

Diepzeemijnbouw gebeurt tot nu toe alleen op experimentele schaal. Technologisch gezien is het een grote uitdaging om de knollen, die op 4.000 tot 6.500 meter diepte liggen, omhoog te brengen. Een andere uitdaging is om de gevolgen voor de omgeving zo klein mogelijk te houden. IHC heeft, onder andere met zijn eigen bodemvoertuig Apollo, meegewerkt aan Europese onderzoeksprojecten over beide onderwerpen. En zo verzamelden biologen, ingenieurs en andere onderzoekers wereldwijd de afgelopen jaren steeds meer kennis over de diepzee. Zij waren zich er daarbij steeds van bewust dat ze vooral nog veel níét wisten; door de extreme waterdruk is het heel moeilijk om er onderzoek te doen.

Sinds twee jaar is de situatie radicaal anders. Eén bedrijf, het Canadese The Metals Company (TMC), kondigde in 2021 aan dat het er technologisch klaar voor is om knollen te gaan delven op commerciële schaal. Een dochteronderneming van TMC zegt komend jaar een vergunning aan te vragen bij de instantie die diepzeemijnbouw moet gaan reguleren, de Internationale Zeebodemautoriteit (ISA) in Jamaica. Hoewel de ISA al bijna dertig jaar bestaat, schrijft zij nog altijd aan de regels voor diepzeemijnbouw. Die zijn mede nog niet klaar omdat er te veel onbekend is over de gevolgen. Maar nu TMC aan de slag wil, moeten de regels opeens af. Het doel is dat ze in 2025 klaar zijn.

Ongerepte natuur

Nu de druk op de ISA toeneemt en diepzeemijnbouw realiteit kan worden, wordt het debat erover feller. Een groeiende groep natuurbeschermingsorganisaties wil dat diepzeemijnbouw verboden wordt. Zij vrezen dat de laatste ongerepte natuur op aarde dezelfde verwoesting te wachten staat als de omgeving van mijnen op land. Voorstanders stellen echter dat deze metalen nu eenmaal nodig zijn voor de energietransitie en dat mijnbouw op land schadelijker is.

Hoe weinig er bekend is over het leven op 4 kilometer diepte, wordt onder andere duidelijk uit een optelling van de diverse diersoorten die de afgelopen jaren zijn gevonden in de Clarion-Clipperton Zone. Deze telling, dit voorjaar gepubliceerd in Current Biology, kwam op 5.578 soorten, waarvan zo’n 90 procent nog niet was gecategoriseerd. De biologen weten bovendien dat nog vele duizenden andere soorten niet zijn gevonden.

Die allemaal in kaart brengen, en hun functie in het ecosysteem leren kennen, zou nog vele jaren duren. Tel daarbij op het onderzoek dat nodig is om te bepalen hoe diepzeemijnbouw deze soorten zou schaden – inachtnemend dat het leven op de diepzeebodem door de extreme omstandigheden uiterst traag verloopt – en de ISA kan in theorie nog heel lang op haar handen zitten. Het roept de vraag op: hoeveel kennis is genoeg?

„Moeten we alle beestjes kennen?”, vraagt Laurens de Jonge zich hardop af. „Dat zou niet in verhouding staan met hoe we dat bij mijnbouwvergunningen op land doen. Elke schop die we in de grond zetten heeft nu eenmaal een effect. We moeten dat effect zo klein mogelijk maken. Relevante vragen zijn dan: wat is de beste manier om het gebied achter te laten? Moet het exact kunnen teruggroeien zoals het was? En welke termijn hanteren we voor het herstel?”

„Je moet zeker niet alles willen weten”, zegt Sabine Gollner, marien bioloog bij het Nederlands Instituut voor Onderzoek der Zee. „Dat is niet te doen. Maar je moet wel het grote plaatje hebben, en dat hebben we nog niet.” Zo is pas sinds kort bekend dat er niet alleen leven op mangaanknollen is, zoals sponzen en koralen, maar ook erin, vertelt Gollner. „Dat zijn kleine wormpjes en kreeftjes. De volgende stap is uitzoeken of zij belangrijk zijn voor het ecosysteem. We weten al wel dat koralen en sponzen de knollen als leefruimte nodig hebben, en dat die een belangrijke rol in de voedselketen spelen.”

Gollner onderzoekt of het helpt om na het weghalen van de knollen kunstmatige knollen terug te leggen. Verdeeld over verschillende locaties in de CCZ heeft ze 120 rekken geplaatst met een combinatie van knollen: echte, keramische knollen die zijn gemaakt van klei uit de diepzee en keramische knollen die zijn gemaakt van klei op land. Elke vijf jaar haalt ze twintig rekken omhoog om te bestuderen of er leven op groeit. Het eerste rek ligt sinds kort in de vriezer te wachten om onderzocht te worden.

Heel traag

Omdat het leven in de diepzee zo traag verloopt, heeft Gollner dit project gepland tot aan haar pensioen, over dertig jaar. „Misschien zie je na enkele jaren al of er iets op leeft, maar het liefst wil je ook weten of dat leven volwassen kan worden. Aan de andere kant kun je niet honderd jaar doorgaan. Ik zal daarom gedurende de jaren bekijken wanneer ik conclusies kan trekken. En dan is het belangrijk om de bevindingen in de juiste context te plaatsen en oog te houden voor wat je niet weet.”

Een andere belangrijke vraag is wat het sediment teweegbrengt dat bij het mijnbouwproces vrijkomt in het ecosysteem. „Hier vindt momenteel een moeilijke discussie over plaats bij de ISA”, vertelt Rudy Helmons, universitair hoofddocent offshore- en baggertechnologie aan de TU Delft. „Zij moeten grenswaardes vaststellen, bijvoorbeeld voor de hoeveelheid sediment die in suspensie in de waterkolom mag komen. Of hoe dik de laag van uitgestoten sediment op de zeebodem mag worden, de zogeheten blanketing-laag.”

Het is moeilijk om te onderzoeken hoeveel sediment gevaarlijk is voor organismen, zegt Helmons. „Cru gezegd is het eenvoudig om te constateren wat een dodelijke dosis is, dan sterft het leven. Maar vaststellen of er niet-dodelijke schade is, en hoeveel acceptabel is, dat is veel meer werk. Die antwoorden ga je echt niet volledig vóór 2025 krijgen.”

Hoe ga je de sedimentwolken meten?Laurens de Jonge Royal IHCRoyal IHC

Daar komt bij dat het ook moeilijk is om vast te stellen wie welke sedimentatie veroorzaakt, zegt Laurens de Jonge. „Hoe ga je de sedimentwolken meten? Dat het moet staat buiten kijf, maar hoe doe je het eerlijk? De ene pluim is geconcentreerder, de andere waaiert meer uit. Sediment kan verplaatst worden door stroming of onderwaterstormen.” De Jonge hoopt dat de ISA onafhankelijke monitoring verplicht zal stellen, zeker bij de eerste mijnbouwoperaties.

Helmons vindt het daarnaast belangrijk dat de bedrijven en overheidsdiensten die nu al verkenningen in de CCZ doen, hun meetgegevens integraal delen. „Dat is nu nog geen regel. Overheden zouden er bij de ISA op moeten aandringen dat dit verandert.”

Maar ook dan, als alles wat gemeten kan worden is gemeten, gedeeld en verwerkt, blijft de vraag naar de gevolgen op lange termijn moeilijk te beantwoorden. De ISA zal dus voorzorgsmaatregelen moeten opnemen in de regels. Helmons: „Je zult niet alle knollen kunnen weghalen. Misschien moet je delen van een concessiegebied met rust laten. De vraag is dan weer welke.”