- 克拉里昂-克利珀顿区(CCZ)估计含有约210亿吨富含钴、镍、锰和铜的多金属结核,其浓度显著超过已知的陆地储量。
- Amon 等人(2016)记录了CCZ东部非凡的大型动物丰度和多样性,其中许多分类群对科学界来说完全是新的——直接挑战了深海平原是生态荒漠的观念。
- 国际海底管理局(ISA)已在CCZ及其他区域发放了31份勘探合同;截至2024年,采矿法规——即“采矿法典”——仍在谈判中。
- 包括太平洋岛国、智利、法国和新西兰在内的越来越多的国家联盟,已呼吁在环境标准完全确立之前,暂停或暂缓国际海底管理局的开采批准。
- Van Dover 等人(2017)在《自然·地球科学》中指出,考虑到深海群落极慢的恢复速度,无论采取何种缓解措施,深海采矿都将导致不可逆转的生物多样性损失。
- 瑙鲁于2021年触发的“两年规则”迫使国际海底管理局理事会必须在2023年7月前完成开采法规的制定——这个期限被错过了——同时给一个被科学家普遍认为仍不充分的监管框架带来了巨大压力。
在太平洋中部,一片面积相当于欧盟大小的区域,4,000至6,000米深的深海海床,点缀着土豆大小的锰、钴、镍和铜结核。这些多金属结核历经数千万年形成,以每百万年几毫米的速度从海水中吸附金属离子,使其成为地球上形成速度最慢的地质结构之一。一旦被移除,从人类时间尺度来看,它们基本上不可再生。克拉里昂-克利珀顿区 (CCZ),从夏威夷延伸至墨西哥,所含有的镍、钴和锰总量超过了所有已知陆地储量的总和。对于电动汽车革命中那些渴望金属电池供应链的国家来说,这一事实堪称地质奇迹。而对于那些毕生致力于绘制珊瑚、海参、异足虫和多毛类蠕虫等非凡生物群落图谱的海洋科学家而言,这无疑是一场倒计时。
结核、结壳和硫化物:三大深海矿物系统
在探讨治理争议之前,有必要澄清涉及的矿物系统。深海采矿包含三种不同的资源类型。多金属结核——CCZ大部分关注的焦点——形成于太平洋和印度洋深海沉积物表面。多金属硫化物是在中洋脊热液喷口流体中沉淀形成,形成富含铜、锌、金和银的烟囱和丘状结构,通常位于1,500–3,500米深的水域。富钴铁锰结壳形成于海山和海脊侧翼,深度为800–2,500米。每个系统都拥有独特的生物群落;每个都面临不同的工程挑战;每个都由同一个监管机构——国际海底管理局 (ISA)——根据《联合国海洋法公约》(UNCLOS) 的框架进行管理,该公约将国家管辖范围以外的深海海床指定为“人类共同遗产”[1]。
鉴于其规模和集中度,CCZ多金属结核区主导着商业关注。ISA于2014年发布的CCZ环境管理计划,描述了一个约600万平方公里的区域,估计含有210亿吨干结核,具有经济品位。根据当前电动汽车电池需求的预测,这一数量足以生产数十亿个电池组[2]。CCZ管理计划中指定了九个特定环境利益区 (APEI),旨在作为生物多样性避难所,保护代表性栖息地免受采矿影响,尽管科学家们对最初的APEI网络是否充分涵盖了CCZ生物多样性的全部空间范围存在争议[2]。
那里有什么生物:Amon 等人2016年的研究与深海动物群
深海采矿的早期框架——即深海平原是一个生态荒漠,过于寒冷、黑暗和贫瘠,无法维持有意义的生物多样性——已被数十年的生物探索成果彻底推翻。Diva Amon 及其同事在2016年发表于《科学报告》上的一篇里程碑式论文,首次对CCZ东部的大型底栖动物群落进行了严格的拖网和ROV调查[3]。通过ROV图像分析和在许可勘探合同区内多个地点的物理采样,该团队记录了非凡的物种丰度和分类学丰富性:海参、多毛类蠕虫、异足虫(世界上最大的单细胞生物)、等足类动物、蛇尾纲动物、海绵,以及经形态和遗传分析后被证明完全是科学新发现的众多分类群。
关键的是,Amon 等人发现结核密度是预测大型动物群丰度和多样性最强有力的指标:结核表面本身就是一种生物基质,被那些无处可去的生物所占据[3]。异足虫——直径可达20厘米的巨型原生生物——附着在结核表面;海绵和有柄海百合附着在结核边缘;多样的无脊椎动物群落栖息在结核的间隙空间中。移除结核不仅移除了矿产资源,也移除了生态系统的物理结构。从结核形成的漫长地质时间尺度来看,生态恢复基本上是不可能的——1970年代至1980年代在CCZ进行的DISCOL和IOM BIE实验的干扰轨迹显示,即使是有限的物理扰动,25年后大型动物群落仍严重枯竭,群落组成也已改变。
范·多弗与生物多样性损失的算计
反对深海采矿的科学论据——或者至少,呼吁极度谨慎的论据——由辛迪·李·范·多弗(杜克大学)和14位合著者在2017年《自然·地球科学》的一篇展望文章《深海采矿造成的生物多样性损失》中进行了最有影响力的综合阐述[4]。该论文的论点虽然措辞谨慎,但却毫不含糊:无论开采哪个特定区域,生物多样性损失都将发生,并且在任何与人类文明相关的时间尺度上都将是不可逆转的。这一推理基于三个支柱。首先,深海种群的低连通性意味着局部灭绝可能是永久性的,而非暂时性的——幼体不可能简单地从数千公里以外的邻近区域重新定殖。其次,结核收集设备产生的沉积物羽流会在中性浮力深度扩散数百公里,覆盖比直接采矿区域大得多的区域,导致过滤进食生物窒息。第三,深海生物对物理扰动、水化学变化和光照的极端敏感性,使得通过操作调整进行缓解不足以防止重大的生物多样性影响。
范·多弗此前关于热液喷口系统的工作为这一担忧增添了另一个维度[5]。活跃喷口处的多金属硫化物矿床支持着非凡的特有性生态系统——管蠕虫、喷口虾、化能合成细菌——这些生物在地球上别无他处。范·多弗及其同事于2018年发表在《海洋政策》上的论文,为保护活跃喷口系统提供了科学依据和国际法律框架,认为喷口生物多样性的独特性质,根据《联合国海洋法公约》“人类共同遗产”原则,产生了在对喷口生态系统进行充分表征和保护之前,禁止采矿的义务[5]。
国际海底管理局:结构、授权和采矿法典
1994年根据《联合国海洋法公约》成立,总部设在牙买加金斯敦的国际海底管理局,既是监督深海采矿的监管机构,也是负责确保“区域”环境保护的实体——批评者认为这种双重授权造成了结构性的利益冲突。国际海底管理局通过三个主要机构运作:大会(所有172个成员国)、理事会(36个选举成员)和秘书处。采矿法规的决策在理事会中做出,商业利益方可以在此推迟或削弱环境标准[6]。
截至2024年,国际海底管理局已在该区域发放了31份多金属结核、硫化物和富钴结壳的勘探合同,承包商包括来自中国、俄罗斯、韩国、法国、德国、印度等国家的国有实体,以及来自加拿大、比利时和瑙鲁的私营公司。采矿法典——即授权商业结核开采的开采法规——仍在谈判中。目前尚未批准任何开采合同;国际海底管理局对所有承包商仍处于勘探阶段[1]。
两年规则与2024年暂停采矿辩论
2021年,太平洋岛国瑙鲁代表其赞助的承包商(The Metals Company旗下的Nauru Ocean Resources Inc.),正式援引《联合国海洋法公约》附件三第5(1)条两年规则,从而大大加快了监管时间表。该条款规定,国际海底管理局理事会必须在收到此类通知后的两年内完成开采法规的制定,否则将被迫根据现有(不完整)法规审议申请。最后期限是2023年7月,但未能达成——开采法规仍未完成——但这一触发因素造成了巨大的政治压力,并使治理辩论更加明朗化。
作为回应,越来越多的国家联盟呼吁在国际海底管理局批准开采之前,实施预防性暂停或暂缓,直至环境标准得到确立、独立的监督机制得以建立以及科学基线足够完善。2024年发表在《海洋发展与国际法》上的一项详细法律分析得出结论,根据《联合国海洋法公约》,暂停是法律上可行的,并且符合国际海底管理局自身环境法规中规定的预防原则[7]。同年,对国际海底管理局治理动态的《npj海洋可持续性》评论指出,资源开采国与保护导向型国家之间存在结构性紧张,并指出商业利益方通过程序性阻挠,一再拖延了开采法规草案中更严格环境条款的通过[6]。
截至2024年3月,国际海底管理局第29届年度会议上半场,暂停采矿联盟已扩大到包括智利、哥斯达黎加、斐济、法国、德国、新西兰、巴拿马、帕劳和密克罗尼西亚联邦等国家[8]。法国的立场尤其重要:作为法国海洋开发研究所(Ifremer)勘探承包商的赞助国,法国转向支持暂停,标志着一个商业利益国基于环境考虑重新审视其立场的鲜明案例之一。
战略矿产困境:电池 vs. 生物多样性
深海采矿的倡导者经常援引清洁能源转型作为道德上的“王牌”:CCZ结核中的钴、镍和锰对锂离子电池至关重要;这些金属在刚果民主共和国、菲律宾和印度尼西亚的陆地开采与有据可查的人权侵犯、童工和严重生态破坏有关;因此,开采一片看似无人居住的深海平原是两害相权取其轻。这个论点值得认真对待——它并非赤裸裸的犬儒主义——但它包含几项在经验上存在争议的主张。
首先,鉴于Amon 等人(2016)[3]以来积累的证据,“看似无人居住”已不再是对CCZ深海群落的站得住脚的描述。其次,与陆地采矿的比较忽略了空间尺度的不对称性:单个CCZ采矿租赁区覆盖约75,000平方公里——比许多国家还要大——且沉积物羽流的生态足迹远超直接收集轨迹。第三,电池化学正在迅速向减少或消除钴依赖的磷酸铁锂(LFP)和钠离子配方发展;支撑CCZ经济可行性的需求预测是基于十年后可能不再成立的电池技术假设。
这一切都无法解决这个困境。陆地替代方案也有其自身的生态和社会成本。问题不在于采矿是否有成本,而在于深海采矿的治理框架是否足以透明、公平地管理这些成本,并真正保护根据国际法属于全人类和子孙后代的公共资源。范·多弗、阿蒙及其合作者等科学家为这一评估提供了实证基础[3,4,5]。截至2024年,国际海底管理局、其成员国以及全球关注者如何利用这一基础,仍然是一个开放而紧迫的问题。
负责任的治理应有的面貌
对于可靠的深海采矿治理框架应具备哪些要素,学术界和法律界达成了日益增长的共识:由与申请人无合同关系的科学家进行独立的环境影响评估;采矿设备进行实时监测和遥测,并赋予国际海底管理局检查员立即暂停作业的权力;随着新科学数据的到来而更新区域环境管理计划,并根据连通性和生物地理证据修订特定环境利益区(APEI)的边界;建立利益共享机制,确保发展中国家——特别是其专属经济区毗邻CCZ的太平洋岛国——获得有意义的经济回报和真正的决策权,而不仅仅是咨询权;以及当不可接受风险的科学证据达到既定阈值时,大会多数成员可援引的预防性暂停机制[7]。
目前,国际海底管理局的法规中并未包含这些特征。仍在进行的《采矿法典》谈判将决定它们是否会被纳入。对于那些认为深海——地球上最大、最不为人知且最易受永久改变影响的宜居环境——值得与其生态重要性相称的治理体系的人来说,接下来几届国际海底管理局会议可能是本十年最具影响力的环境治理事件之一。
参考文献
- [1] 国际海底管理局。关于国际海底管理局的问答。
- [2] Lodge MW, Johnson DE, Le Gurun G, et al. 海底采矿:国际海底管理局克拉里昂-克利珀顿区环境管理计划。一种伙伴关系方法。海洋政策。2014;49:66–72。 doi:10.1016/j.marpol.2014.04.006
- [3] Amon DJ, Ziegler AF, Dahlgren TG, et al. 对东克拉里昂-克利珀顿区多金属结核区深海大型动物丰度和多样性的见解。科学报告。2016;6:30492。 doi:10.1038/srep30492
- [4] Van Dover CL, Ardron JA, Escobar E, et al. 深海采矿造成的生物多样性丧失。自然地球科学。2017;10:464–465。 doi:10.1038/ngeo2983
- [5] Van Dover CL, Arnaud-Haond S, Gianni M, et al. 保护活跃热液喷口生态系统免受深海采矿影响的科学依据和国际义务。海洋政策。2018;90:20–28。 doi:10.1016/j.marpol.2017.12.004
- [6] Feichtner I, Ginzky H. 国际海底管理局关于深海矿产资源的斗争。npj海洋可持续性。2024。 doi:10.1038/s44183-024-00098-y
- [7] 区域内深海海底采矿的暂停或禁令?法律依据、潜在途径和可能的政策影响。海洋开发国际法。2024。 doi:10.1080/00908320.2024.2439877
- [8] 国际海底管理局理事会第29届会议,第一部分总结,2024年3月18日至29日。IISD地球谈判公报。
- [9] Van Dover CL. 深海热液喷口生态系统人为干扰的影响:综述。海洋环境研究。2014;102:59–72。
- [10] 国际海底管理局。区域内多金属结核勘探和开发的法规(2013年修订)。

