Tiềm năng và nguy cơ của hoạt động khai mỏ dưới biển sâu

Một kho tàng khoáng sản quan trọng khổng lồ đang nằm dưới đáy đại dương. Phải chăng chúng nên được khai thác để giúp chống lại tình trạng biến đổi khí hậu?

Cơ quan Đáy biển Quốc tế (International Seabed Authority), một tổ chức quốc tế được thành lập theo Công ước của Liên hợp quốc về Luật biển năm 1982, đang ra sức thiết lập các quy định cho việc khai thác mỏ dưới biển sâu, trong bối cảnh các công ty tham gia vào quá trình chuyển đổi năng lượng sạch đang kêu gọi tìm thêm nhiều nguồn khoáng sản hơn. Quá trình chuyển đổi đó sẽ là chủ đề trọng tâm tại hội nghị thượng đỉnh về khí hậu COP28 của Liên hợp quốc tổ chức tại Dubai từ ngày 30 tháng 11 đến ngày 12 tháng 12/2023.
Phương thức nổi bật nhất trong ba loại hình khai thác mỏ dưới biển sâu được đề xuất liên quan đến việc sử dụng một con robot khổng lồ được đưa xuống đáy đại dương từ một tàu hỗ trợ để thu thập các nốt sần giàu kim loại. Trong khi hai cách còn lại là khai thác sunfua đa kim, tức khai thác các mỏ sunfua khổng lồ chứa những kim loại giá trị như bạc, vàng, đồng, mangan, coban và kẽm, và khai thác lớp vỏ sắt-mangan giàu coban, tức là bóc tách lớp vỏ sắt-mangan giàu coban từ những ngọn núi ngầm. Ba phương pháp đều có 3 đối tượng khai thác khác nhau: nốt sần, miệng thoát sunfua và vỏ sắt-mangan ở núi ngầm, nhưng các nốt sần chính là loại mục tiêu khai thác đáng chú ý nhất.

Một nốt sần có thành phần chủ yếu là mangan được thu thập dưới đáy Thái Bình Dương năm 1982. Ảnh: Wikipedia.

Con robot này, còn gọi xe tự hành dưới nước (AUV), di chuyển đến độ sâu khoảng 5,000 mét xuống tận đáy đại dương, nơi ít được khám phá nhất trên hành tinh.
Đáy biển, đặc biệt là ở các khu vực của Thái Bình Dương, được bao phủ bởi những tảng đá hình củ khoai tây được gọi là các nốt sần đa kim loại. Đúng như tên gọi, chúng chứa đầy những kim loại dùng để chế tạo pin lithium-ion cho xe điện thay vì chỉ là những khối đá thông thường như chúng ta thường gặp trên mặt đất.

Một bãi đầy những nốt sần đa kim loại, rải rác dưới đáy biển ở độ sâu từ 4,000-5,000 mét, rất giàu mangan, sắt, coban, kẽm và niken. Chúng rất được các công ty khai thác mỏ săn lùng. Vì nằm ở đáy đại dương chứ không phải đất liền nên chúng đặt ra bài toán đầy thách thức về hoạt động khai thác. Ảnh: CNRS.

Nhưng mấy tảng đá này không hề miễn phí, bởi nhiều nhà khoa học đã gióng lên hồi chuông cảnh báo khi cho biết vẫn chưa rõ liệu việc lấy đi những nốt sần có thể gây tổn hại cho hệ sinh thái đại dương hay không, và nếu có thì ở mức độ nào. Nhà sản xuất ô tô BMW, tập đoàn công nghệ Alphabet và thậm chí cả Rio Tinto, công ty khai thác mỏ lớn thứ hai thế giới, đã kêu gọi cần có một lệnh cấm tạm thời đối với hoạt động này.

Robot được dùng để thu thập các nốt sần giàu kim loại dưới đáy biển của Metals, một công ty Canada. Chiều dài của sợi cáp gắn vào con robot thực sự có thể dài vài km. Chiều dài này là cần thiết vì đại dương rất sâu và những robot này cần phải tiếp cận đáy biển để thu thập các nốt sần. Độ dài cáp sẽ phụ thuộc vào độ sâu của địa điểm khai thác cụ thể. Ảnh: Quartz.

Có thành phần bao gồm mangan, niken, đồng, coban và các khoáng chất vi lượng khác, những nốt sần này chứa một số thành phần chính cần thiết để thúc đẩy quá trình chuyển đổi năng lượng mà con người đang tiến hành.

Bốn kim loại có nhiều nhất trong các nốt sần. Ảnh: Reuters.

Kim loại trong những nốt sần đó có thể được sử dụng để chế tạo pin xe điện (EV), điện thoại di động, tấm pin mặt trời và nhiều thiết bị điện tử khác. Chúng tách biệt với đất hiếm, một nhóm gồm 17 kim loại cũng được sử dụng trong xe điện, do sự khác nhau về tính chất hóa học và sự xuất hiện địa chất của chúng.
Với tình trạng biến đổi khí hậu ngày càng leo thang, các chính phủ đang chịu áp lực phải hạn chế lượng khí thải, đặc biệt là từ hoạt động giao thông vận tải, lĩnh vực chịu trách nhiệm cho khoảng 20% lượng khí thải toàn cầu vào năm 2022.
Theo Cơ quan Năng lượng Quốc tế IEA, đến năm 2040, thế giới sẽ cần sử dụng gấp đôi lượng kim loại kể trên so với mức đang dùng hiện nay để đáp ứng các mục tiêu chuyển đổi năng lượng toàn cầu. Và thế giới sẽ cần ít nhất là gấp bốn lần lượng đang dùng ngày nay để đạt được mức phát thải khí nhà kính bằng không.
Nhiều loại khoáng chất dùng để sản xuất xe điện đang ngày càng khó tìm thấy trên đất liền, đẩy chi phí khai thác lên cao trong những năm gần đây. Điều đó đã làm tăng giá xe điện và các thiết bị điện tử khác sau khi chúng giảm trong nhiều năm cho đến năm 2020. Một chiếc xe điện thông thường cần tổng lượng khoáng chất nhiều gấp sáu lần so với một chiếc xe chạy bằng động cơ đốt trong.

Biểu đồ so sánh sự chênh lệch trong nhu cầu bốn kim loại Mn, Cu, Ni, Co giữa xe điện và xe truyền thống. Ảnh: Reuters.

Cơn đói khoáng sản từ các nhà sản xuất điện tử sẽ sớm làm tụt giảm nguồn cung hiện có. Ví dụ, nhu cầu đối với đồng dự kiến sẽ tăng gấp đôi vào năm 2050 lên 53 triệu tấn mỗi năm, nhưng nguồn cung sẽ thiếu hụt khoảng chừng 2.7 triệu tấn trừ phi các nguồn cung mới được tìm ra, theo ước tính của công ty tư vấn S&P Global. Nguồn cung khan hiếm này dự kiến sẽ khiến kim loại đồng trở nên đắt đỏ hơn.

Vai trò của các khoáng chất quan trọng trong quá trình chuyển đổi năng lượng sạch.

Sự khan hiếm và nhu cầu ngày một tăng cao đã khiến một số chính phủ và công ty mong muốn cho phép khai thác ở các đại dương, nơi chiếm hơn 70% diện tích bề mặt hành tinh.
Được phát hiện lần đầu tiên bởi các thủy thủ người Anh vào năm 1873, các nốt sần giàu kim loại hình củ khoai tây phải mất hàng triệu năm mới hình thành khi các khoáng chất trong nước biển kết tủa trên các mảnh cát sỏi, mảnh vỏ sò hoặc các vật liệu nhỏ khác. Ban đầu chúng nhỏ như hạt cát nhưng qua thời gian tích tụ khoáng chất thì chúng đạt được kích cỡ như chúng ta thấy hiện nay.
Các khoáng chất cũng được tìm thấy gần các miệng phun thủy nhiệt dưới biển sâu, nơi chúng được gọi là miệng thoát sunfua và bên trong các núi ngầm được gọi là lớp vỏ ferromanganese (sắt pha mangan). Quy trình khai thác các khoáng chất này tương tự như khai thác trên đất liền nhưng đương nhiên khó thực hiện ở dưới nước hơn. Đó là một phần lý do vì sao mấy nốt sần lại hấp dẫn hơn nhiều, vì chúng chỉ cần một thiết bị thích hợp để cậy lên là xong.

Miệng thoát sunfua ở núi lửa dưới nước Niua thuộc bồn địa ngầm Lau giữa Fiji và Samoa. Ảnh: Geomar.

Đất liền đối đầu biển khơi

Ngành công nghiệp khai thác mỏ từ lâu đã có tiếng tăm chẳng mấy tốt trên đất liền. Mặc dù nó cung cấp vật liệu để xây đắp nên cuộc sống hiện đại của chúng ta nhưng nó lại góp phần vào nạn phá rừng, tạo ra một lượng lớn chất thải độc hại và ở một số nơi trên thế giới đã thúc đẩy sự gia tăng lượng lao động trẻ em, đặc biệt tại các nước nghèo ở châu Á, châu Phi và Mỹ La-tinh. Vào năm 2019, một đập chứa chất thải – công trình lưu trữ sản phẩm phụ là bùn thải của quá trình khai thác – đã bị sập xuống và làm hàng trăm người thiệt mạng tại một mỏ quặng sắt ở Brazil.

Ảnh chụp từ trên cao của vụ vỡ đập chứa chất thải Brumadinho, bang Minas Gerais, Brazil năm 2019 khiến 270 người thiệt mạng. Ảnh: Wikipedia.

Trữ lượng trung bình của quặng mỏ trên đất liền, tức là tỷ lệ phần trăm khoáng sản được khai thác trên mỗi tấn đá, đã giảm trong thập kỷ qua và đòi hỏi các thợ mỏ phải đào sâu hơn để khai thác cùng một lượng khoáng sản.
Những người ủng hộ việc khai mỏ dưới biển cho biết tất cả những nhân tố này đã làm cho việc khai mỏ biển sâu trở nên hấp dẫn hơn. Tuy nhiên, các nhà bảo vệ môi trường cho rằng đó là một sự phân đôi sai lầm, vì việc khai thác trên đất liền vẫn tiếp tục cho dù việc khai thác dưới biển sâu có được phép hay không.
Bất kỳ quốc gia nào cũng có thể cho phép khai thác dưới biển sâu bên trong lãnh hải của mình và Na Uy, Nhật Bản và Quần đảo Cook gần như đã cho phép điều đó. Cơ quan Đáy biển Quốc tế (ISA), được Liên hợp quốc hậu thuẫn, quản lý hoạt động này ở vùng biển quốc tế. Tuy vậy ISA đã bỏ qua một thời hạn đặt ra vào tháng 7/2023 nhằm thiết lập các tiêu chuẩn về sự xáo trộn trầm tích, tiếng ồn và các nhân tố khác từ hoạt động khai thác dưới biển sâu có thể chấp nhận được – một sai lầm mang tính quan liêu hiện cho phép bất kỳ ai nộp đơn xin giấy phép khai thác thương mại đều được chấp thuận, trong khi ISA vẫn tiếp tục nhiều cuộc đàm phán.

Các khu vực và thực thể được ISA cấp phép thăm dò để khai thác dưới biển sâu, trong đó vùng Clarion-Clipperton giàu các nốt sần hiện là khu vực được chú ý nhất, tiếp theo là vùng tây bắc Thái Bình Dương gần khe nứt Mariana và Ấn Độ Dương. Hơn 1.5 triệu km đáy biển quốc tế, gần bằng diện tích Mông Cổ, đã được dành cho hoạt động thăm dò khoáng chất. Ảnh: Insightsias.

Gerard Barron, Giám đốc điều hành của The Metals Co, có trụ sở tại Vancouver, cho biết: “Đâu là các giải pháp thay thế nếu chúng ta không đi ra biển để tìm những kim loại này? Giải pháp thay thế duy nhất là khai thác trên đất liền nhiều hơn và đẩy mạnh hơn nữa vào các hệ sinh thái nhạy cảm, bao gồm cả rừng nhiệt đới.” Metals là công ty khai thác mỏ biển sâu có tiếng nói nhất và là một trong 31 công ty được ISA cấp giấy phép thăm dò - nhưng vẫn chưa sản xuất thương mại các khoáng chất dưới biển sâu.
Các công ty khác có giấy phép thăm dò bao gồm Công ty Cổ phần Yuzhmorgeologiya của Nga, Blue Minerals Jamaica, China Minmetals và Marawa Research và Exploration của Kiribati. Nhưng các hoạt động tiềm năng trong tương lai của họ được dự trù là tăng cường khai thác trên đất liền.

Video mô tả quá trình khai thác kim loại từ các nốt sần dưới đáy biển bằng robot. Nguồn: Youtube.

Các khoáng chất này nằm ở đâu?

Metals Co, được hậu thuẫn bởi công ty kim loại khổng lồ Glencore, có kế hoạch sử dụng robot để thu thập các nốt sần đa kim loại từ một vùng bình nguyên ngầm rộng lớn trên biển Thái Bình Dương nằm giữa Hawaii và Mexico, được gọi là Vùng Clarion-Clipperton (CCZ).


Công ty này muốn ISA thiết lập các tiêu chuẩn khai thác biển sâu, nhưng cho biết họ vẫn bảo lưu quyền xin giấy phép khai thác thương mại sau tháng 7/2024 nếu quy trình quản lý lại đình trệ một lần nữa. ISA cho biết công việc lập tiêu chuẩn của họ có thể không kết thúc trước năm 2025.
Các công ty cần các nước thành viên ISA tài trợ cho họ trước khi họ có thể xin giấy phép thăm dò hoặc giấy phép thương mại. Quốc đảo Nauru, nước đang dần bị Thái Bình Dương nhấn chìm và coi việc khai thác dưới biển sâu là chìa khóa cho quá trình chuyển đổi năng lượng của thế giới, đã tài trợ cho The Metals Co.

Nauru là nước có nền kinh tế lao dốc sau khi đã khai thác cạn kiệt các mỏ phốt-phát ở vùng trung tâm đảo, ngoài ra quốc đảo còn có bờ biển - nơi tập trung phần lớn dân số - đang bị biển cả xâm lấn. Nauru đang hướng đến các nguồn tài nguyên dưới đáy biển để vực dậy kinh tế. Ảnh: CNN.

Làm chậm tốc độ biến đổi khí hậu sẽ là chìa khóa đối với các quốc gia dễ bị tổn thương trước yếu tố khí hậu như Nauru, nếu họ hy vọng có cơ hội thích ứng được với tình trạng mới.
Margo Deiye, đại sứ của Nauru tại Liên Hợp Quốc và ISA cho biết: “Sự tồn tại của chúng tôi đang bị đe dọa bởi cuộc khủng hoảng khí hậu toàn cầu. Chúng tôi không có nhiều thời gian. Đây là một ngành công nghiệp khá mới mẻ. Việc có sẵn các hướng dẫn rõ ràng, bao gồm cả các tiêu chuẩn, sẽ thực sự hữu ích."
Dữ liệu từ Cơ quan Khảo sát Địa chất Hoa Kỳ và các tổ chức khác cho thấy vùng CCZ, với diện tích chỉ chiếm khoảng 1.3% đáy đại dương thế giới, chứa nhiều niken, coban và mangan hơn tất cả các mỏ trên đất liền, một khối lượng đáng kinh ngạc mà những người ủng hộ cho ràng hoạt động này nên được tiến hành. Đối với đồng, trữ lượng của CCZ gần bằng với trữ lượng trên đất liền.
Nhiều công ty đã thu thập số lượng nhỏ các nốt sần như một phần trong cuộc thử nghiệm robot của họ ở Vùng Vực sâu (Abyssal Zone), một phần của đại dương nằm ở độ sâu từ khoảng 2,000 đến 6,000 mét. Một nghiên cứu như vậy đang được tiến hành trong tháng 11/2023. Nếu ISA cấp cho The Metals Co một giấy phép thương mại, thì các nốt sần này sẽ được gửi đến một nhà máy lọc dầu ở Nhật Bản, nơi các kim loại sẽ được tinh lọc và xử lý. Công ty cho biết họ sẽ bán tất cả mọi phần của nốt sần và do đó sẽ không có sản phẩm phụ thải ra, ngoài phần cát ngoại lai.
Một nghiên cứu vào tháng 3/2023 do công ty tư vấn kim loại Benchmark Mineral Intelligence thực hiện cho thấy các kế hoạch của The Metals Co đối với vùng CCZ sẽ giúp cắt giảm ít nhất 70% lượng khí thải từ hoạt động khai thác mỏ. Nghiên cứu tập trung vào bảy tiêu chí, bao gồm cả những yếu tố góp phần vào sự suy giảm tầng ozone và sự nóng lên toàn cầu. Tuy nhiên, nghiên cứu đã phát hiện ra rằng việc khai thác coban trên đất liền sử dụng ít nước hơn. CEO Gerard Barron của Metals Co, công ty tài trợ cho nghiên cứu của Benchmark, cho biết: “Ở đây chúng tôi không nói về việc khai thác toàn bộ đại dương. Chúng tôi đang nói về một miếng vá nhỏ.”

Lược đồ thể hiện sự phân bố của ba nguồn khoáng chất dưới đáy các đại dương. Trong đó các nốt sần là nguồn dễ khai thác nhất nhờ chúng nằm trên các đồng bằng biển tương đối bằng phẳng, trong khi hai nguồn kia lại tập trung ở những khối núi ngầm hoặc dãy núi lửa ngầm. Ảnh: Reuters.

Ba loại mỏ nốt sần, lớp vỏ cùng miệng thoát sunfua có thể được tìm thấy trên toàn cầu chứ không riêng Thái Bình Dương, nhưng chỉ một phần trong số các khu vực này mới đang được thăm dò và được coi là khu vực có lợi ích kinh tế.
ISA đã cấp 19 hợp đồng cho việc thăm dò các nốt sần, 7 hợp đồng thăm dò miệng thoát sunfua và 5 hợp đồng thăm dò các lớp vỏ. Công ty Metals Co nắm giữ một hợp đồng, còn một số khác thì được các chính phủ hoặc công ty do nhà nước kiểm soát ở Trung Quốc, Nga, Pháp, Ấn Độ, Ba Lan và Nhật Bản nắm giữ.

Lược đồ các vùng biển được ISA cấp phép thăm dò.

Nhiều thập kỷ nghiên cứu đã chỉ ra rằng khai thác dưới biển sâu có thể gây hại cho đời sống sinh vật biển hoặc hệ sinh thái. Chẳng hạn theo một nghiên cứu được công bố vào tháng 2/2023 trên tạp chí Nature Ocean Sustainability, các đám trầm tích do robot thu thập nốt sần tạo ra có thể làm gián đoạn quá trình di cư của động vật.
Hiện tầm quan trọng về mọi mặt của các nốt sần trong hệ sinh thái đại dương vẫn chưa được tìm hiểu rõ ràng và việc phát triển lại các nốt sần có thể mất hàng triệu năm. Các nốt sần cung cấp chỗ cư ngụ cho hải quỳ, hà biển, san hô và các dạng sống khác, trong khi vi khuẩn và các động vật không xương sống khác phát triển mạnh dưới đáy đại dương.
Beth Orcutt, nhà hải dương học tại Phòng thí nghiệm Khoa học Đại dương Bigelow của bang Maine, người đã tham gia cuộc tranh luận về tiêu chuẩn ISA, cho biết: “Những nốt sần này là kiến trúc sư cho hệ sinh thái thiết yếu. Nếu chúng ta loại bỏ các nốt sần, thì sẽ đồng nghĩa với việc loại bỏ luôn cấu trúc đang hỗ trợ toàn bộ hệ sinh thái đại dương."

Robot khai thác (AUV) đều được sử dụng ở ba nguồn kim loại khác nhau dưới đáy biển. Tuy nhiên đối với các nốt sần nó sẽ không gặp khó khăn về địa hình, hóa chất, cũng như nhiệt độ. Ảnh: X.

Nhũng thứ quý giá có thể mất đi mãi mãi

Các nốt sần sống động


Đáy biển từng một thời được coi là sa mạc không có sự sống, nhưng nơi đây hiện được ước tính là có sự đa dạng sinh học phong phú về nhiều mặt. Một nghiên cứu năm 2016 đã tìm thấy mối tương quan mang ý nghĩa về thống kê giữa đời sống thủy sinh trong vùng CCZ và mức độ dồi dào của các nốt sần.

Một con hải sâm sống phía trên những nốt sần giàu mangan. Ảnh: Geomar.

Đám bụi trầm tích
Khi robot thu thập di chuyển dưới đáy đại dương, các đám bụi trầm tích bị khuấy động và có thể gây tổn hại đến các động vật ăn gạn lọc như san hô và bọt biển, những sinh vật dùng nốt sần làm chỗ ở của chúng.

Đám bụi trầm tích do robot tạo ra. Ảnh: MIT.

Sự sinh trưởng của san hô
Loài san hô tre trên các núi ngầm, giống như tất cả san hô khác, chúng phát triển chậm chỉ vài milimet mỗi năm. Tuy nhiên các đám bụi trầm tích làm biến dạng môi trường sống và có thể làm gián đoạn quá trình phát triển. Một số nhà khoa học cảnh báo rằng khi san hô bị lớp trầm tích bao phủ, ấu trùng của chúng sẽ gặp khó khăn trong việc tìm kiếm địa điểm mới để bám vào.

Bụi trầm tích do robot khuấy động có thể ảnh hưởng đến chu trình sinh trưởng của san hô. Trong điều kiện bình thường quá trình thụ tinh tạo ra các ấu trùng trôi nổi tự do (planulae larvae) và chúng dễ dàng bám lên bề mặt đá, nhưng nếu có đám bụi trầm tích sẽ cản trở hoạt động này.

Các vườn ươm bạch tuộc
Bốn vườn ươm bạch tuộc đã được phát hiện tại những suối thủy nhiệt xung quanh các núi ngầm ở vài khu vực của Thái Bình Dương gần vùng CCZ. Những suối này có vai trò như một loại “suối khoáng nóng” và tăng cường tốc độ trao đổi chất của những con bạch tuộc đang phát triển, do đó đẩy nhanh quá trình phát triển phôi thai. Orcutt cho biết những dòng suối này rất khó tìm thấy, và việc khai thác mỏ có thể phá hủy một số dòng suối chưa được khám phá trước khi chúng kịp được bảo vệ.

Một vườn ươm bạch tuộc dưới biển sâu, với hơn 1000 con bạch tuộc được phát hiện năm 2018 tại khối núi đại dương Davidson, ngoài khơi California. Ảnh: Science Alert.

Các giếng phun thủy nhiệt
Việc khai thác nhắm mục tiêu vào các giếng phun không hoạt động, nơi có môi trường sống độc đáo mà thậm chí còn ít được hiểu rõ hơn so với hệ sinh thái xung quanh các giếng phun có hoạt động. Ví dụ, ốc sên chân giáp (Scaly-foot) chỉ được tìm thấy trong một khu vực rộng 300 km vuông ở Ấn Độ Dương gần một số giếng phun nhất định. Đây là loài động vật đầu tiên được Liên minh Bảo tồn Thiên nhiên Quốc tế liệt vào danh sách có nguy cơ tuyệt chủng do mối đe dọa từ khai thác dưới biển sâu.

Ba con ốc sên chân giáp đến từ ba quần thể tách biệt dưới đáy biển Ấn Độ Dương. Mỗi một quần thể sống gần miệng phun thủy nhiệt với hàm lượng sắt khác nhau, làm thay đổi màu sắc vỏ của loài động vật thân mềm này. Ảnh: Atlas Obscura.

Vi khuẩn thiết yếu
Những loài dễ bị tổn thương nhất là những loài phụ thuộc vào tính chất hóa học độc đáo của dòng nước thoát ra từ đáy biển. Các nốt sần đã tiến hóa bằng cách cộng sinh với các vi khuẩn mà có thể biến những hóa chất kỳ lạ đó thành thức ăn. Một số nhà khoa học cho biết việc khai thác cũng đe dọa đến điều kiện sống của những vi khuẩn nhỏ bé này.

Vi ảnh điện tử chụp của một loại vi khuẩn biển sâu có tên là “Snot Bug” từ ngọn núi lửa dưới nước Axial Seamount, nằm cách bờ biển bang Oregon khoảng 480 km. Ảnh: Whoi.

Thiệt hại không thể khắc phục
Ở vùng biển sâu, phải mất khoảng 10,000 năm để lớp trầm tích dưới đáy đại dương dày lên thêm có 1 mm, đây là một quá trình bao gồm cả quá trình cô lập carbon (thu lấy và lưu trữ CO₂ trong khí quyển vào đáy đại dương). Nhà sinh vật học hải dương Orcutt cho biết, sự nhiễu loạn của robot khai thác có thể gây xáo trộn đến tận 10 cm vào trong lớp đất đáy biển, "về cơ bản là thổi tung lại lượng carbon đã tích tụ trong một triệu năm”. Nghĩa là carbon đã được cô lập hoặc lưu trữ trong các lớp đáy biển này trong một triệu năm đột nhiên được giải phóng trở lại đại dương.

Cát thải
Các nốt sần một khi được thu thập sẽ được rửa sạch và lưu giữ trên tàu, còn lượng cát dư thừa sẽ được đổ trở lại đại dương. Các nhà khoa học lo ngại lượng cát thải bỏ đi này có thể gây hại cho đời sống thủy sinh, bao gồm cả sinh vật phù du (plankton) nằm ở cuối chuỗi thức ăn và cá ngừ. Vậy nên công ty Metals cho biết họ sẽ xả trầm tích ở độ sâu từ 1,000 mét trở xuống để tránh hầu hết sinh vật biển.

Thông thường cát không được đổ thẳng xuống mặt biển mà thải bỏ ở độ sâu từ 1,000 mét trở đi để tránh các sinh vật sống ở vùng biển khơi mặt và khơi trung, hai tầng đại dương có lượng sinh vật phong phú nhất. Bản thân phần cát bỏ đi này cũng còn sót lại các kim loại. Ảnh: Planet tracker.

Tiếng ồn công nghiệp
Các nghiên cứu cho thấy tiếng ồn lớn có thể truyền xa tới 500 km, tác động đến khả năng liên lạc giữa các loài động vật biển như cá voi và gây ra sự căng thẳng về hành vi của chúng.

Ô nhiễm ánh sáng
Nhiều nghiên cứu đã chỉ ra rằng dưới đáy biển, đèn pha của robot khai thác có thể gây hại cho ấu trùng của tôm. Còn trên bề mặt, ánh sáng từ các tàu hỗ trợ cho robot khai khoáng có thể ảnh hưởng tới loài mực và các sinh vật dưới nước khác, cũng như là chim biển. Các nhà khoa học cho biết cần phải nghiên cứu thêm để hiểu được tác hại tiềm tàng từ ánh sáng nhân tạo.

Ánh sáng từ robot khai thác có thể gây hại cho ấu trùng tôm. Ảnh: Dig watch.

Tác động của con người
Trong bản kiến nghị tháng 3/2023 gửi tới ISA, hơn 1,000 người ký tên đến từ 34 quốc gia và 56 nhóm dân bản địa đã kêu gọi cấm hoàn toàn hoạt động khai thác dưới biển sâu. Một số cộng đồng hải đảo bản địa có mối liên hệ mật thiết với đại dương trong việc đánh bắt cá và trong các truyền thống văn hóa đã phản đối việc khai thác dưới biển sâu, gây nên xung đột với Nauru, Quần đảo Cook và các quốc đảo khác ủng hộ hoạt động này.

Các nhà hoạt động của tổ chức Hòa bình xanh phản đối tàu khai khoáng biển sâu Hidden Gem. Ảnh: Reuters.

Liệu có phương pháp nào tốt hơn?

Rõ ràng thế giới ngày nay có sự thèm khát kim loại và khoáng chất để chuyển qua năng lượng xanh, nhưng nhu cầu chính đáng đó ngày càng xung đột với thực tế gây ra nhiều vấn đề của quá trình khai thác, và biển sâu đã trở thành tâm điểm mới nhất của chuyện này. Cuối cùng thì các nhà sản xuất đặt mục tiêu tạo ra một hệ thống “vòng lặp khép kín” hình tròn, trong đó các thiết bị điện tử cũ được tái chế và các kim loại của chúng được tách ra để chế tạo các sản phẩm mới.


Nhưng để đạt được mục tiêu đó dự kiến phải mất nhiều thập kỷ. Cuộc tranh cãi về việc chúng ta có nên đào xới các hệ sinh thái nhạy cảm trên đất liền hay không đã tạo động lực cho những người ủng hộ việc khai thác dưới biển sâu. Một số công ty cạnh tranh với The Metals Co tin rằng robot khai khoáng chính là vấn đề và đang đề xuất các giải pháp tiềm năng.
Công ty khởi nghiệp Impossible Metals đã phát triển một thiết bị robot có móng vuốt lớn có khả năng thu thập các nốt sần khi móng vuốt lướt dọc theo đáy biển. Công ty này cho biết, nhờ sử dụng trí tuệ nhân tạo, móng vuốt của robot có thể phân biệt giữa các nốt sần và sinh vật dưới nước.

Robot khai khoáng Eureka 1 của công ty Impossible Metals. Ảnh: IM.

Jason Gillham, Giám đốc Công nghệ của Impossible Metals cho biết: “Ngay từ ngày đầu, chúng tôi đã tập trung vào việc bảo tồn hệ sinh thái.” Tuy vậy, mặc dù robot Impossible Metals chạy bằng pin, song năng lượng được dùng để sạc các pin này lại đến từ máy phát điện diesel đặt trên một con tàu nằm ở bề mặt đại dương, nghĩa là mặc dù robot hoạt động bằng năng lượng pin nhưng nguồn năng lượng này lại không thể tái tạo hoặc đủ chuẩn gọi là xanh vì máy phát điện diesel phụ thuộc vào nhiên liệu hóa thạch để hoạt động. Thế nên các nhà phê bình cho rằng phương pháp này không hoàn toàn xanh vì nó vẫn dựa vào nhiên liệu hóa thạch, góp phần phát thải khí nhà kính và biến đổi khí hậu.
Một công ty Nhật Bản có kế hoạch bắt đầu khai thác vào năm tới tại vùng lãnh hải do Tokyo kiểm soát. Các quan chức Trung Quốc thừa nhận họ tụt hậu so với các quốc gia khác trong cuộc đua biển sâu, nhưng cam kết sẽ cạnh tranh mạnh mẽ ở “ranh giới mới vì cạnh tranh quốc tế” này. Trung Quốc đã khám phá phần lớn đáy biển Thái Bình Dương ở phía tây Hawaii - một khu vực rộng lớn hơn nhiều vùng CCZ. Na Uy, vốn là một nhà sản xuất dầu mỏ ngoài khơi lớn, đang trên đường trở thành quốc gia đầu tiên cho phép khai thác dưới biển sâu nếu quốc hội nước này chấp thuận kế hoạch khai thác các miệng phun thủy nhiệt như dự kiến.
Trong hiện tại, các nước thành viên của ISA đang tranh luận sôi nổi về các tiêu chuẩn tốt nhất đối với khai thác biển sâu.
Joe Carr, một kỹ sư khai thác mỏ của công ty tư vấn kim loại Axora cho biết: “Chẳng điều gì chúng ta làm mà sẽ không có tác động. Chúng ta sẽ cần khai thác để chuyển đổi sang năng lượng xanh."

Theo [1], [2], [3].