世界不思議

5500米海底出現巨大爪痕,不是怪獸是人為,人類為何應深思?



在遠離陸地數百公里,沒有人煙的太平洋海底深處,長久以來都默默地躺著一道道奇怪的長長溝槽,就像有某種巨大怪物的爪子在海底刨過一樣,留下了這些令人觸目驚心的“爪痕”。
然而你不用擔心,這不是哥斯拉,也不是環太平洋中來自另一個世界的怪獸留下的,而是人類自己的傑作,是上世紀七八十年代人類試圖伸向大海深處的魔爪。只是這一次,由於某種羞澀的原因暫時未能得逞,只在地球上留下了可恥的疤痕。而未來,海底還會不會再出現這些疤痕,甚至讓地球遍體鱗傷,現在仍然是一個巨大的問號。
這種爪痕究竟是什麼呢?我們要從一枚史前鯊魚的牙齒說起。

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一條鯊魚獵食時掉了一顆牙

在數百萬年前的史前時代,一條飢餓的大白鯊正在太平洋某處海面附近狩獵,海水裡似乎已提前瀰漫著死亡的氣息。一條金槍魚在遠處悠遊,似乎沒有注意到這個可怕的掠食者。鯊魚悄無聲息地從海底潛游過去,從側後方猛撲上去,張開巨大的嘴巴,咬住了這條大魚的腹部。金槍魚猝不及防,拚命掙扎,鯊魚死死咬住不放。
這條金槍魚最後怎樣了不是我們關心的,自有生命以來,陸地和海洋裡每天都在發生這種血腥的殺戮,而且有無數起,數不勝數。我們關心的,是在金槍魚的劇烈掙扎中,鯊魚的一顆牙齒脫落了,掉進了海裡。這對鯊魚來說再平常不過了,因為它們的牙齒經常脫落,然後又會有新的牙齒生長起來補充。

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這枚牙齒晃晃悠悠,像一片飄落的秋葉,很快就來到了海底,落在柔軟的淤泥上,一個漫長的地質過程就此開始了。在海水金屬沈澱、水柱中錳的再活化、溫泉中與火山活動有關的金屬衍生、海水分解玄武岩殘骸及微生物導致的金屬氫氧化物沈澱等自然現象的分別或共同作用下,以這枚鯊魚牙齒為中心開始了地球上最漫長的地質現象之一——多金屬結核的生長。鯊魚牙齒被沈澱出來的金屬礦物逐漸覆蓋、包裹,周圍的其它碎片,包括貝殼碎片、碎骨、微化石等也經歷了同樣的過程,每幾百萬年大約可以生長一釐米到幾釐米,最終成為一顆顆直徑幾釐米的多金屬結核。

多金屬結核又叫錳結核,這是因為其化學成分中以錳最多,約佔27-30%,其它有鐵、矽、鋁,以及鎳、銅、鈷等貴重金屬。在極為漫長的地質時間中,海底的錳結核變得如此豐富,可能覆蓋了全球70%的海底,被沈積物部分或全部掩埋。1981年倫敦地質博物館化學家艾倫·阿徹估計,海底錳結核總量可能高達5000億噸;國際海底管理局估計,僅僅在太平洋克利珀頓斷裂帶100萬平方公里的範圍內,錳結核就超過了210億噸,其中錳59.5億噸,鎳2.7億噸,銅2.3億噸,鈷5000萬噸。可以對比的是,鈷作為一種製造合金的重要金屬材料,陸地上可開採的儲備僅750萬噸,2017年全球生產了11萬噸鈷,剛果就佔了64000噸。

如此巨大的經濟價值,怎麼不叫人虎視眈眈呢?
錳結核試驗性開採

1960年代到1980年代,地球深海的寧靜終於被打破了。遠在陸地的某種哺乳動物終於注意到海洋深處這些令人垂涎欲滴的礦物了,未來它們將廣泛地用於包括智能手機、電池、放射性醫學在內的各種應用。當然,作為鈷來說,它也可以用來製作末日炸彈——鈷彈,在核彈外面包裹上一層鈷,爆炸後就能產生放射性的鈷-60,1平方公里平均散落1克,就可以消滅該範圍內的所有生命,理論上一顆含鈷590噸的鈷彈就能通過平流層將鈷-60擴散到整個地球表面,滅絕所有的生命。
一些財團開始打起錳結核的主意, 投資勘察潛在的礦床,開發深海開採技術,試驗性地打撈結核礦,並開始進行加工錳結核的技術研究。
地球海底似乎已山雨欲來風滿樓。

1970年,深海風險投資公司在佛羅里達州海岸外水深800米的大西洋布萊克高地進行了第一次結核採礦原型系統試驗,採礦系統在海底使用了一個收集裝置,嘗試通過氣升泵將錳結核輸送至採礦機的水面船隻。
1970年代中期,一家跨國聯合企業成功地在東太平洋鄰近赤度的深海平原5500米深處收集到以噸計的錳結核,採用濕法冶金或火法冶金技術,從中獲得了可觀數量的鎳、銅、鈷。

1978年,又有多個採礦試驗作業在該區域進行,進行了多種採礦設備的試驗,包括液壓提升、空氣舉升、挖泥船、金屬犁耙、大功率臍帶電纜等,以及各種水下技術,包括水下測量、導航、遙控、自動駕駛等。
在這些實驗性開採中,雖然多數都以失敗而告終,但仍然從海底深處成功採集到1000多噸錳結核礦。

幸運的是,經濟規律阻止了這一切。由於陸地礦物能夠按市場價格得到持續的供應,將錳結核礦從海底五六公里深處撈起並運到海面的技術困難重重,耗資巨大,經濟規律暫時還不允許商業採礦將地球的海底翻個底朝天。

底棲生物的滅頂之災

最幸運的是,地球海底生物及整個脆弱的生態系統,由於人類的囊中羞澀而暫時逃過了一劫,比起《阿凡達》潘多拉星球長尾巴的納威人,海底底棲生物們的命運似乎更好一些。
在這些試驗性的開採任務中,科學家們也同時參與進去,對海底採礦進行了環境評估,此後也有很多科學家對此進行了研究。多份研究報告表明,開採錳結核可能對海洋生境造成極為嚴重的傷害,大面積的海床可能遭到毀滅性的破壞。
首先在採礦區,海底的機械開採將直接殺死移動緩慢的物種,例如蝸牛、海參及蠕蟲等,即使它們逃過採集裝置,也會在被吸上海面或在船上清洗的過程中死亡。

其次在海底採礦時,採集機械攪動沈積物,洋流會把沈積物擴散到整個區域,沈積物再次沈降到海底時,一些敏感生物尤其是固著的,不移動的生物將被掩埋死亡。另外在海面清理時,含沙的海水也會產生沈積雲,導致海水表面附近的透光層混濁,干擾藻類及其它浮游生物的生長。
另外採礦機械的噪音和振動,也會干擾海裡的動物,尤其是海豚等哺乳動物,導致其無法在該區域生存。

總之深海海底是一個低溫、低食物、低能耗,高度脆弱的生態環境,一旦改變就很難恢復,甚至持續幾十、幾百年。深海採礦勢必將整個區域都耙上一遍,對生物群落的影響可能是災難性、滅絕性的。而底棲生物在生態系統中的關鍵作用,則讓這種影響可能帶來更為嚴重的生態後果。
這張2015年拍攝的照片,記錄的就是1989年深海採礦試驗中,配備挖泥機和犁頭的船舶在海底留下的刮痕,20多年了,其印痕依然沒有被抹去,怵目驚心,底棲生物們也不見蹤跡。

雖然海底的寧靜暫時還沒有被打破,但誰都知道這可能只是大戰開始前夕令人窒息的沈寂。隨著人類社會的不斷發展,巨大的金屬機械和犁耙可能最終會降臨海底,開始搜刮這些唾手可得的資源。目前太平洋克利珀頓斷裂帶已被劃為16個採礦區瓜分一空,其它錳結核富集的海區也各有其主,這些數百萬年形成的金屬礦藏被採集一空可能只是時間問題。就像我們採集抽取地球數億年形成的煤炭、石油、天然氣一樣,這些不可再生的資源未來多長時間就會被揮霍一空呢?
人類,真的應該學會深思了。
參考:PLOS ONE:Biological responses to disturbance from simulated deep-sea polymetallic nodule miningBBC:The unseen man-made ‘tracks’ on the deep ocean floor,作者/Richard FisherWorld Ocean Review:Manganese nodule treasuresWikipedia:Manganese nodule,Clipperton Fracture Zone,Cobalt

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