多国科学家在国际权威期刊联合发文：陆地采矿与深海采矿孰优孰劣？ | 深度阅读

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观海局

日前，加拿大、美国、巴西、澳大利亚和英国的科研人员在国际权威期刊Nature《海洋可持续发展》（NPJ Ocean Sustainability）联合发文《在当前生物多样性危机背景下，陆地采矿与深海采矿孰优孰劣？》，从生物多样性保护角度，阐述了陆地采矿和深海采矿的优劣性。

文章指出：

· 新能源产业所需的镍和钴，陆地采矿足以满足；

· 开启深海采矿，并不能减少陆地采矿；

· 海底采矿对生物多样性破坏巨大，且由于缺乏信息而无法预估；

· 海底采矿直接影响面积达50.8万平方公里，陆地采矿则只有5.7万平方公里；

· 深海生态修复几乎不可能实现，且缺乏实时监测能力。

· 最后，作者呼吁“暂停深海采矿”。

作者为加拿大维多利亚大学地球与海洋科学学院维蕾娜、巴西圣保罗大学采矿与石油工程系桑切斯、澳大利亚科廷大学分子与生命科学学院亚当·T·克罗斯、美国加州大学圣巴巴拉分校海洋科学研究所迪瓦·J·阿蒙等。

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在当前生物多样性危机背景下，

陆地采矿与深海采矿孰优孰劣？

随着气候变化和生物多样性丧失的加剧，深海海底作为电池金属来源正吸引着人们的目光。然而，这种新的开采方式与旨在通过更广泛地保护生态系统完整性来减缓生物多样性丧失的国际协议相冲突。陆地采矿业的糟糕记录绝不能成为开采海底矿藏的理由。随着矿业公司在陆地上增加产量，加强监管和生物多样性保护将有助于改善全球生物多样性状况。

2022年，《生物多样性公约》（CBD）缔约方通过了一项框架，旨在到2030年扭转生物多样性下降的趋势。与此同时，关于气候危机的国际谈判推动了向新技术的转型，这些技术旨在实现电动汽车的电气化，而目前电动汽车的电池主要由镍和钴制成。一些预测显示，这些金属将在10-15年内出现短缺，从而刺激了开采未开发金属资源的倡议，包括深海多金属结核。国际海底管理局（ISA）前秘书长认为，海底采矿“与陆地采矿相比，在未来很长一段时间内都能提供更具商业和环境可持续性的原材料供应”；一家海底采矿承包商正是利用这一观点来招揽投资。

一项针对全球镍矿的广泛评估（2018年）表明，尽管许多矿山的数据缺失，但陆地镍储量和资源足以满足2018年开采速度下100年以上的需求。存在的挑战包括矿山开发周期、环境问题和市场经济，但镍产业在一个多世纪以来已成功克服了这些挑战。6个国家拥有全球 80%的陆地镍储量，供应来源多样化，其中两个拥有高生物多样性生态系统的国家约占全球镍储量和资源总量的36%。然而，如果陆地采矿活动在监管和生物多样性保护法律得不到改进的情况下继续扩张，生态退化和栖息地丧失将会加速。

大部分钴产自刚果民主共和国（刚果（金）），该国高品位铜钴矿的生产往往受到外国控制、社会状况恶劣和环境破坏的困扰。改善刚果（金）负责任且可持续的钴供应将是一项关键进展。尽管未来十年钴供应可能出现缺口，但回收利用可以缓解需求，而且替代电池类型已投入生产。虽然其他陆地资源正在扩张，但钴供应仍将依赖于铜和镍矿开采，因为大部分钴都是铜和镍矿开采的副产品。

目前，国际海底管理局（ISA）成员国正在讨论开采深海平原大片区域，以获取海底某些区域经过数千年形成的多金属结核中的镍和钴。联合国海洋法公约（UNCLOS）设立了国际海底管理局，作为国际水域海底采矿的推动者和监管者。在一些国家要求启动采矿的强大压力下，国际海底管理局正接近完成开采规章的制定。目前正在制定的规则、条例和标准（即《采矿法》）缺乏基于科学的环境阈值和损害指标评估，包括缺乏检测损害和生物多样性丧失的有效手段。对海洋生物多样性以及海洋物种和生态系统功能丧失后果的认知不足尤其成问题。这些要素对于评估采矿者是否能够履行国际海底管理局的总体义务至关重要，即确保有效保护海洋环境免受采矿造成的有害影响，正如联合国海洋法公约（第145条）所要求的那样。利益相关者、潜在消费者、公众和科学界对深海采矿的环境后果日益关注。

《昆明-蒙特利尔全球生物多样性框架》旨在到2030年保护30%的海洋，而近期签署的《联合国公海条约》（即BBNJ协定）将推动这一进程。日益增长的金属需求触及了长期可持续性问题的核心：哪些机制可以限制生态影响，从而防止陆地生物多样性丧失加剧？在尚未充分了解其影响的情况下，再次推进对自然环境的开发是否明智？海底采矿对生物多样性和生态功能造成的不可避免的代价是否可以接受？

深海采矿加剧生物多样性丧失

开放海洋领域，不会停止也不会减少陆地上镍和钴的开采。陆地上的开采活动仍将继续，并伴随生物多样性的丧失。海底采矿非但不会减轻陆地上的环境压力，反而会加剧生态系统的退化。生态系统可能受到的影响已得到充分研究，但由于长期以来对深海生物多样性和生态系统功能（例如它们在全球营养和碳循环中的作用）缺乏了解，因此难以预测更广泛的采矿影响。

现有信息不足以比较陆地采矿和海底采矿对生态系统完整性的影响——两者的生物群落差异太大。目前尚无关于镍矿或钴矿开采影响的全面系统数据，而对海底采矿的预测也只是粗略估计。栖息地丧失是衡量影响的一个粗略指标：结核矿开采的空间影响将比所有在产陆地矿山的总和大几个数量级，其中包括基础设施和采矿活动造成的二次干扰。据估计，结核矿开采造成的直接栖息地损失为初始合同中50.8万平方公里的海底。这些作业很可能会影响邻近（海底和水体）的栖息地，进一步扩大生态系统破坏。相比之下，2000年至2017年间，全球约6000个在产矿山直接影响的陆地总面积为57277平方公里，其中镍矿和钴矿约占3430平方公里。在难以进入的大片海底区域，环境状况不太可能有所改善。我们过去在不了解环境后果的情况下进行开发的历史由来已久，而且造成了令人担忧的重复性后果（例如，渔业崩溃、地下水位下降等）。

环境影响评估通常以缓解措施等级（mitigation hierarchy）为基础。这一原则以可靠的数据和证据为支撑，通过避免、最小化、恢复和补偿等分级方法来减少环境影响——但必须严格遵守。采矿是一种破坏性活动，会移除和/或扰乱生态系统的底层基质。通过精心的项目设计，并在必要时设立严格的禁区，可以避免和最大限度地减少对生物多样性的影响。监管机构必须确保矿业公司在所有合理的避免影响的方案都已用尽之后才能继续进行采矿活动。在只有少数矿场达到国际恢复标准的地区，尝试在严重扰动后恢复复杂的生态系统收效甚微。尽管恢复（以及规模较小的复垦）十分困难，但关注生物多样性的恢复至关重要。监测和生物多样性评估需要在矿场关闭后的数十年内进行。陆地采矿业及其监管机构必须优先开展研究，证明恢复目标可实现且具有韧性，尤其是在气候变化的大背景下。补偿策略通常依赖于保护受威胁的同类栖息地和/或恢复退化土地，以达到与受损生态系统相似的状态。在后一种情况下，最初会出现生物多样性净损失，直到实现总体效益和收益。此外，治理机制必须确保这些效益在矿山关闭或矿业公司易主后能够持续存在。采矿业补偿措施的成功案例难以证明。

相比之下，缓解措施等级（mitigation hierarchy）在海底采矿中的适用性存在根本性缺陷。首先，现有数据和模型不足以支持“避免”原则，也无法确保采矿活动不会对敏感生态系统造成影响。其次，深海生态修复几乎不可能实现，因为独特的古老底质和栖息地特征无法替代。第三，深海不存在有效的补偿机会，因为“异物补偿”无法实现净零损失。因此，仅剩下最小化措施。国际海底管理局（ISA）的自我报告系统不太可能实现卓越的环境管理。考虑到矿区位于水下数千米且远离海岸，难以进入，采矿者将高度依赖自我监测。目前尚无任何关于能够对如此广阔的海底区域进行近实时通信的全天候监测工具的开发报告。一旦检测到环境损害，即使技术上可行，漫长的响应时间和缺乏基于生物多样性的协议也会限制有效的缓解措施。

应集中精力于陆地，

以改善生态系统

在推进深海开采之前，我们可以从以往的陆地采矿中汲取诸多经验，尤其是在改革采矿制度方面。反复发生的生态灾难凸显了我们在模拟或缓解采矿对大多数陆地和淡水生态系统生物多样性影响方面的能力有限。全球陆地矿山关闭的成功率低下，预示着深海采矿的未来之路也同样艰难。尽管我们早已认识到陆地采矿的影响，但我们的知识和实践水平仍然如此，那么我们很难指望在偏远的海底采矿方面取得更好的结果。陆地采矿导致生物多样性受损的现状不能再继续下去了。然而，这也不能成为海底采矿作为一种更“可持续”的金属资源来源的理由。现在正是矿业公司、监管机构和科学家反思过去在陆地生物多样性保护方面取得的成就和遭遇的重大时刻。在这里，更健康的生态系统可以建立在陆地生物多样性保护和恢复的基础之上，包括更好的水、废物和尾矿管理。

大多数陆地产业和监管机构在当前实践与减少生物多样性丧失的行动之间仍存在巨大差距。在陆地生产国，一项强制性且强有力的行为准则，并在所有司法管辖区内统一实施，该准则应包含严格的生态系统评估、监测和保护措施，将有助于缩小这一差距。金属开采的经济回报可能会减少，但消费者和投资者对可持续性的关注可以推动市场向更佳的环境实践靠拢。完整的生态系统提供的持续服务将造福人类。监管机构的严格和持续监督将最大限度地减少对生物多样性的影响，包括避免在具有高保护价值的地区进行采矿。一个关键的改进领域在于规划和执行矿山关闭后的各项活动，以缓解采矿对生态系统造成的损害。必须提供反映矿山和尾矿场修复和复垦真实成本的初始财务担保。采矿期间的影响监测和报告可以帮助矿业公司在问题变得代价高昂之前加以缓解。定期更新的全面关闭计划也有助于保持公众意识并持续寻求解决方案。要求进行长期监测并采取必要的干预措施，将确保更好的生物多样性成果和更高的公众形象。

我们很清楚陆地采矿应该采取哪些措施。但为何这些措施在实践中未能落实，原因尚不明确。我们缺乏国际认可且具有法律约束力的采矿环境管理标准。不同司法管辖区的制度差异巨大，通常以自愿性或行业主导的指导方针和标准为主；此类协议往往效果不佳，缺乏监测和适应性要求，也缺乏第三方验证。多边合作聚焦采矿业或许能够促成统一的标准，从而带来更好的环境效益。负责任采矿保障倡议（IRMA）标准对现有矿山和新建矿山均提出了要求，其中包括维护生物多样性和生态系统服务的指导方针。投资者、制造商和消费者应敦促业界加入此类倡议，力求达到这些标准——最终，生物多样性的下降将由消费者承担代价。最后，各国必须率先改革并实施国家法律，以履行其应对生物多样性危机的国际承诺。相关行动不仅包括加强生产国的采矿法律，还涵盖全球海洋治理和可持续消费领域。

双赢方案是可能的：（i）暂停深海采矿活动，同时加大研究力度，了解其对生态系统造成的损失；（ii）改进影响陆地环境的采矿作业和相关法规。

我们，作为全球社会，不能在无知的情况下推进破坏深海生态系统的活动，同时继续侵蚀陆地生态系统。解决镍钴供应问题的方案包括：提高矿山金属提取的效率和可持续性、对尾矿进行再开采、开发电池化学领域的新技术，以及扩大回收利用和城市采矿。改善公共交通，提高消费者对生物多样性成本的认识（或增加相关费用），可以降低对电动汽车的需求。归根结底，政府在允许矿山开发时，必须认真核算对地球、生物多样性和人类造成的全部成本。陆地采矿的历史对环境影响设定了极低的标准；难怪海底采矿的支持者会以此为标准，声称他们能够做得更好。然而，这种新型的、复杂的采矿方式注定会走上类似的道路，甚至可能更糟，最终导致不良的环境后果。

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