地球筆記 深海採礦時代！中國，為甚麼離不開太平洋！

上世紀70年代 美國水手9號探測器從火星軌道上拍下了一張奇特的照片 一條長約4000公里寬約200公里的巨大裂縫橫扼在火星表面 人們不知道它從何而來 只能根據地貌特徵稱它爲水手號峽谷 幾乎同一時期 兩艘正在地球航行的科考船在太平洋東部4000米深的海底 也發現了一條行星尺度的巨大裂縫克拉里昂斷裂帶 克拉里昂斷裂帶從墨西哥巴亞塔爾崗附近的大陸坡一直延伸到夏威夷西南方向的深海區 長度達到了5200多公里 斷裂帶的南北兩側還有數條平行分佈的裂縫 它們每一條都比火星水手號峽谷還要長 如今 科學家們把這片海域叫做克拉里昂克利伯頓區 簡稱cc區 cc區一片汪洋 這裏和太平洋其他地方看似沒啥區別 但在cc區的海底卻有着足以改變世界的金屬和稀土資源 保守估計cc區至少有60億噸猛三億噸涅兩億噸銅五億噸古以及數千噸的稀土 光看數據你可能沒啥概念 我國2024年全年消耗了195萬噸涅佔全球消費量的六成 而cc區擁有的涅足夠中國用150年 以cc區爲代表的太平洋海底究竟有多少金屬資源 這些金屬對於咱們國家來說究竟意味着什麼 接下來就讓我們走進這條行星之痕 走進一段關於金屬的故事 2021年 加拿大的metals公司在紐約證券交易所上市 時任ceo傑羅的不論拿着一塊從cc區開採的金屬結合向世界說出了那句 the future is metallic 不只是未來 人類文明的過去現在都離不開金屬 我國曆史上的商周時期有被叫做青銅時代 而青銅本質上就是一種銅錫合金 純銅在自然界中並不罕見 但它質地柔軟 硬度較低 如果在純銅中加入適量的錫或者鉛金屬 硬度就可以大幅提升 古人發現了這一規律後 便把銅錫合金用來製作兵器 禮器 樂器 堅硬的青銅農具如壘 鏟 鋤提高了農業效率 鋒利的青銅兵器如格 錦 劍催生了職業化軍隊 各種各樣的青銅容器則被用在日常生活乃至宮廷禮儀中 可以說青銅器的出現直接推動了國家的形成 文明的誕生 到了21世紀的今天 人類已經不滿足於銅 錫 鐵這些常規金屬 更多稀有金屬被發現 被利用了起來 古因爲耐高溫 是現代工業電池 航空航天發動機的核心材料 銅因爲良好的導電導熱性 在電線 電纜 電子元件生產中不可或缺 你也因爲耐腐蝕 機械強度高 被用於製作補鏽鋼和各種高性能合金 比如需要承受高壓衝擊的水力發電機 渦輪葉片 需要在惡劣環境中運行的核反應堆堆內構建等 就連農業使用的化肥也離不開鐵 猛心這些微量元素 現代社會的運轉越來越離不開金屬 可工業革命以來經過長時間高強度的開採 陸地上的金屬礦石儲量越來越少 並且這些礦石分佈還嚴重不均 全球70%以上的銅礦分佈在智利 祕魯等少數幾個國家 70%以上的鋁土礦分佈在幾內亞 澳大利亞 巴西等國 古礦石則高度集中在剛果金這個國家 我國作爲世界工廠是全球最大的金屬礦石消費國 但根據自然資源部的數據 我國對外進口依存度超過70%的金屬礦種 既然高達15個 除了前面提到的猛 滅 銅 古 還有鋁 鐵 鯉 油 各等 近些年國際地緣形勢越來越嚴峻 貿易保護主義逐漸抬頭 這讓大宗礦石的國際貿易始終面臨風險 金屬本就是我國工業的血液 一旦關鍵金屬的進口中斷 咱們國家的工業經濟也將面臨重創 既然陸地上的金屬一沒有增長空間 二面臨貿易風險 那麼世界各國就自然的把目光望向了太平洋數千米深的深海里 早在19世紀 英國的挑戰者號在環球航行時就發現深海中有一種奇特的礦石 相比陸地上的礦石 這些深海礦石體積不大 只有土豆大小 一隻手就可以拿起來 但一塊礦石的表面往往同時附着着蒙涅谷等多種金屬 這是陸地礦藏完全不具有的特徵 後來人們把海洋中的這種礦石叫做多金屬結合 多金屬結合的形成有點類似於滾雪球 它的核心起初只是一塊火山碎屑 一塊生物遺骸或者是一顆遠古鯊魚的牙齒 它們從幾百萬年前就靜靜躺在海底 此後漫長的時間裏 海水中的鐵蒙古等金屬離子一點點的吸附在覈心表面 這個過程非常非常非常慢 慢到什麼程度呢 結合表面的金屬每100萬年只會增長1-30毫米 今天一塊土豆大小的多金屬結合往往是上千萬年沉澱的結果 全球的多金屬結合大約有3萬億噸 其中太平洋就有1.7萬億噸 這些多金屬結合廣泛分佈在水深3500-6500米的深海平原地區 而cc區克拉里昂斷裂帶和克利伯頓斷裂帶之間 恰恰是這樣一片深海平原 這裏遠離陸地 水深足夠大 來自陸地的沉積物非常有限 加之深海底氣生物在爬行覓食的過程中會經常擾動海底沉積物 這就使得多金屬結合的埋藏深度很淺 理論上不需要爆破 不需要鑽探 只需要像趕海撿貝殼那樣 用拾取的方式就可以開採 cc區被發現的上世紀70年代 這裏曾掀起過一股採礦熱潮 當時來自世界各國的公司蜂擁而至 在4000米深的海底進行勘測 試驗性開採 可隨着1982年聯合國通過了海洋法公約 公海地區的深海採礦就被全面禁止了 通常來說 一個國家的領海爲海岸線22公里以內 專屬經濟區爲海岸線370公里以內 各國可以在領海專屬經濟區進行捕魚採礦 剩餘全球約72%的海洋麪積則屬於公海 公海不屬於任何一個國家 由全人類共同所有 也就是說 在公海海域進行採礦活動理論上是不合法的 只不過 這一共識隨着巴黎協定簽署 各國清潔能源技術的發展正在發生變化 國際能源署阿耶曾做過一項統計 要實現巴黎協定中讓全球升溫低於兩攝氏度的目標 未來20年需要的關鍵金屬也就是猛 產量至少要增長四倍 而要達到2025年實現全球G零排放 產量至少需要增長六倍 因爲猛 銅 鎳 骨 這些金屬是光伏 風力發電 水力發電 新能源汽車的核心材料 以新能源汽車爲例 一輛新能源汽車需要25公斤左右的猛 30公斤左右的鎳 80-100公斤的銅以及10公斤左右的骨 開採cc區的多金屬結合用以支撐清潔能源技術的發展已經成爲越來越多國家的訴求 目前國際海底管理局isa是代表全人類管理和控制cc區唯一合法的國際組織 任何國家或者跨國公司若想在cc區進行資源勘探與科學考察必須與isa簽訂協議接受統一監管 中國 法國 英國等十多個國家都獲得了isa頒發的勘探許可證 2013年的時候 我國焦龍號載人潛水器首次實際航行就來到了cc區 成功採集到了鐵蒙結合海底岩石等樣本 但根據isa的協議 這片區域只允許勘探所需的少量採集 還不允許進行商業開採 公海屬於全人類的共同財產 如何分配cc區的資源本就是一個無解的難題 況且爲了實現降低碳排放的環保目標 而對深海環境進行大規模的破壞 這也和清潔能源技術發展的出發點背道而馳 前面我們說過cc區的多金屬結合埋藏深度很淺 目前主流的採礦技術是利用一個類似吸塵器的深海機器 用高壓水流去吸附海蟲上的沉積物 然後過濾得到多金屬結合 這個過程會帶來巨大的噪音 強烈的光線以及蘑菇雲一樣的陽塵 cc區的海底生活着超過1000種底氣動物 其中90%是該區域獨有的物種 一旦開採活動大規模進行 這裏的生態也將遭遇毀滅性打擊 克拉里昂克利伯頓區這片埋藏在太平洋深處的巨大寶藏已經被世人揭開了神祕的面紗 他那數百萬年沉澱的金屬礦藏爲人類應對全球變暖資源短缺氣候危機提供了新的可能 但它的存在同時也在拷問世界各國 拷問人類文明 我們是不是要以破壞地球最後的生態邊疆爲代價來開啓一場科技發展 搶奪資源的淘金熱 還是繼續在聯合國海洋法公約的規則下堅守全人類共同資源的底線 給我們的子孫後代留下可以共同開發的金屬 回望人類歷史 從青銅到稀土 從煤炭到石油 我們似乎每次都做出了相同的選擇 那便是着眼於當下 着眼於各自利益的選擇 就在去年 美國特朗普政府簽署行政命令允許美國企業提交公海深海採礦申請 以召開ic的監管 同一年 加拿大金屬公司也以ic多邊合作以及失敗爲理由 轉而向美國申請cc區的採礦許可 可以預見的是不久的將來 一艘艘懸掛各國旗幟的航船將駛向太平洋的各個海域 一場沒有硝煙的戰爭或許已經來襲 我是屬下客 用地理解過萬物 你的關注是我創作動力 我們下期再見