Khoa Học Có Thể Ngăn Chặn Người Đào Đáy Biển Sâu Làm Hỏng Đáy Biển Không?

Những nhà thám hiểm đại dương và doanh nhân đã nghĩ về cách lấy mẫu tảo chứa khoáng sản trên đáy biển từ khi chiếc tàu HMS Challenger kéo lên một vài mẫu trong một cái xô suốt chuyến hành trình khoa học vòng quanh thế giới vào những năm 1870. Một thế kỷ sau đó, CIA đã sử dụng đào biển sâu như một câu chuyện che đậy cho một kế hoạch bí mật để thu hồi một tàu ngầm hạt nhân Nga đắm.

Bây giờ, đó là một đề xuất kỹ thuật nghiêm túc. Các công ty ở Bỉ và Vương quốc Anh đang thử nghiệm các thiết bị bò và robot để hút các viên nang kích thước khoai tây trên đáy biển. Các công ty được hậu thuẫn bởi các chính phủ Trung Quốc, Nhật Bản và Hàn Quốc đang nghiên cứu ý tưởng khoan vào bên cạnh núi lửa dưới nước hoặc phá vỡ các phần của ống thông thải dưới biển không hoạt động—cả hai nơi mà khoáng sản được lắng đọng theo thời gian.

Nhưng một số tổ chức bảo tồn lo ngại rằng việc hút đáy biển này và những đám mây cặn kết quả sẽ giết chết động vật biển không thể di chuyển ra khỏi đường đi: bọt biển nhỏ, san hô và các loại ốc chậm chạp không tồn tại ở bất kỳ nơi nào khác. Và một nhóm các nhà khoa học đang cố gắng đối mặt với vấn đề này, hợp tác với những người muốn trở thành người đào mỏ để xây dựng công nghệ đào bới sẽ giảm thiểu thiệt hại môi trường.

Andrea Koschinsky, một chuyên gia địa hóa học biển tại Đại học Jacobs ở Bremen, đang nghiên cứu về tác động của cát lên cuộc sống ở đáy biển—và liệu có cách nào để ngăn các máy đào tạo tạo ra những cột bụi. Các ảnh hưởng của việc đào biển sâu rất giống như việc kéo trawl bởi các tàu cá, Koschinsky nói. Cả hai đều để lại vết thương trên đáy biển kéo dài nhiều năm, mặc dù các nghiên cứu đã chỉ ra rằng một số động vật cuối cùng sẽ quay trở lại và tái chiếm lại các khu vực bị làm phiền. “Chúng ta sẽ không biết chắc chắn về tác động toàn bộ trên hệ sinh thái biển sâu, nếu chúng ta quyết định thực hiện đào biển sâu,” Koschinsky nói.

Các hoạt động đào biển sâu dự định đào lên những viên nang khoáng sản có kích thước ba inch, chứa các khoáng sản như mangan, niken, đồng, coban và các nguyên tố trái đất hiếm khác—những vật thể được hình thành qua hàng nghìn năm, khi tảo nước biển tiêu thụ và sau đó tập trung khoáng sản mà nổ ra từ các ống thông thải nước nóng biển sâu. Họ sẽ đặt viên nang với những chiếc drone di động, hút chúng lên bằng một robot bò, sau đó nâng chúng lên 7,000 đến 10,000 feet từ đáy đại dương lên tàu bằng một bơm hút hoặc máy nâng cơ khí giống thang máy. Từ đó, những viên nang sẽ được tải lên một tàu chở hàng và đưa đến một nhà máy chế biến, nơi chúng sẽ được ngâm trong các chất hóa học như arsenic hoặc đun nóng ở nhiệt độ cao để khôi phục khoáng sản có giá trị.

Yukon của đào biển sâu là một nơi được gọi là Vùng Nứt Clarion-Clipperton, một khu vực hẻo lánh cách Hawaii khoảng 500 dặm về phía đông nam và trải dài một nghìn dặm về phía Mexico. Đó là nơi mà tập đoàn DEME, một công ty đào bến Bỉ, dự định sẽ triển khai một hoạt động đào bờ biển thử nghiệm quy mô đầy đủ vào năm 2019. Nhưng trước khi việc đào bắt đầu, Koschinsky và giám đốc phòng thí nghiệm Laurenz Thomsen đang chuẩn bị một loạt các thử nghiệm phòng thí nghiệm ở Hà Lan để tìm hiểu xem có điều gì có thể sai—và liệu có thể ngăn chặn được không.

Koschinsky đang nghiên cứu về cách nhanh chóng đáy biển phục hồi sau thời gian từ các hoạt động đào tạo. Cô sử dụng dữ liệu từ các thử nghiệm thương mại trước đây vào đầu những năm 2000 và so sánh chúng với các quan điểm gần đây hơn về cùng một địa điểm. Trong khi đó, Thomsen đã xây dựng một robot đáy biển gọi là "Wally" đang thu thập dữ liệu về các mỏ khoáng sản tại các ống thông thải nước nóng biển. Anh thử nghiệm các sửa đổi mới trong một bể nước có kích thước bể bơi trên khuôn viên trường đại học.

Cách đó khoảng hai giờ lái xe, tại Trung tâm Kỹ thuật Đại dương GEOMAR Helmholtz ở Kiel, Đức, Jens Greinert dẫn đầu một đội kỹ sư và nhà vật lý hải dương học riêng biệt cố gắng xây dựng một máy gặt nang tốt hơn cho DEME. “Chúng tôi muốn tìm hiểu điều gì gây ít tác động nhất,” Greinert nói. “Khu vực đã đào khai quật rồi. Nếu bạn đặt thêm 5 centimet đất bám lên trên 20 centimet nó không quan trọng. Điều bạn không muốn là tác động đến khu vực ngoài khu vực đào.”

Greinert nói đội của anh đang thử nghiệm tăng lượng hút vào máy gặt, điều này dường như ngược đạo lý. Việc phát ra một cột khói đáy dày và lớn hơn với các phần tử lớn hơn có thể buộc cột bụi lắng xuống nhanh hơn và phủ một khu vực nhỏ hơn, ít nhất là theo các thử nghiệm sơ bộ trong phòng thí nghiệm. Các thử nghiệm này là một phần của bản tuyên bố tác động môi trường mà Greinert đang viết là một phần của sự hợp tác của chính phủ Đức với tập đoàn DEME. Nếu mọi thứ diễn ra suôn sẻ, Greinert sẽ lên tàu nghiên cứu Đại dương Đức Sonne vào tháng 3 năm 2019 để theo dõi tàu đào của DEME khi nó nhặt viên nang.

“Mọi hoạt động khai thác đều gây tổn thương môi trường, và đào biển sâu cũng sẽ gây tổn thương môi trường,” nói Conn Nugent, giám đốc dự án đào biển sâu của Quỹ Từ thiện Pew. “Chúng tôi lo lắng nhất về việc mọi người giả vờ biết điều gì sẽ xảy ra mà chưa xảy ra. Tất cả các nghiên cứu trích lọc đều nói rằng nó sẽ khác nhau, về mặt tài chính và vận hành. Bất kỳ số liệu nào cũng có thể gặp sự cố.”

Đối với cô, Koschinsky cho rằng tốt hơn là làm việc với các công ty khai thác. “Đây là một câu hỏi chúng ta đang thảo luận về việc chính xác chúng ta đang giúp ai,” cô nói. “Chúng ta có thể giúp thúc đẩy một sự phát triển có thể mang lại hậu quả thảm khốc trong tương lai. Nhưng nếu chúng ta không phát triển kiến thức tốt nhất của mình, nó có thể xảy ra một cách có hại hơn nhiều.”

Nhà khoa học còn có động cơ khác nữa: Đào biển sâu mang lại cho họ quyền truy cập vào một hệ sinh thái mà họ có thể không được khám phá nếu không có việc đào tạo. Quan sát động vật hoang dã gần một công trình xây dựng trên đất liền (hoặc thậm chí là một rạn san hô đầy nắng) là khá dễ dàng. Nhưng cố gắng đếm số lượng cá biển sâu, sò điệp hoặc giun biển 10.000 đến 15.000 feet dưới bề mặt là gần như không thể, nơi ánh sáng hiếm khi xâm nhập và dân số rất nhỏ. “Bạn có thể thấy một số loài cá nhất định chỉ một lần,” Koschinsky nói, “và bạn không biết chúng sinh sản như thế nào.” Nhưng với việc đào tạo như một cuộc gọi đến hành động, chính phủ Đức đang tài trợ các nghiên cứu môi trường về những khu vực hẻo lánh này.

Tất nhiên, những lo ngại của các nhà khoa học có thể không bao giờ xảy ra. Tổ chức Quốc tế về Đáy Biển đã quy định về khoáng sản ở Khu vực Clarion-Clipperton từ đầu những năm 2000, và cơ quan có trụ sở tại Jamaica đang nhận ý kiến về một bộ quy tắc mới về môi trường quản lý các hợp đồng cho thuê khoáng sản. Những quy tắc mới này nên được hoàn thành vào cuối năm 2018, và chúng có thể thay đổi người được phép đào ở đâu.

Và, kép, không ai đã kỹ thuật có thể tìm ra cách khai thác khoáng sản ở biển sâu và vẫn đạt lợi nhuận. Một chiếc tàu đào biển sâu đang được xây dựng một phần đặt trong cảng sau khi công ty được thuê để xây dựng nó đã hết tiền và không trả được khoản thanh toán 18 triệu đô la vào tháng này. Và khi hoạt động, mất khoảng 50.000 đô la mỗi ngày để vận hành một chiếc tàu đào biển sâu.

“Chúng tôi đã nhìn nhận một cách thận trọng về các kịch bản xấu nhất,” nói Christopher Williams, giám đốc UK Seabed Resources, một chi nhánh của Lockheed Martin đặt tại London có kế hoạch triển khai dự án thử nghiệm đào đáy biển vào năm 2019. “Ngay cả với những con số đó, chúng tôi không thấy nó như một giấc mơ. Chúng tôi coi đó là một quy trình thực tế.” Trong cuộc đua chậm rãi để thu hoạch giàu có ở đáy biển, một số công ty có lẽ sẽ phá sản. Nhưng các nhà khoa học nói rằng ngay cả như vậy, họ hi vọng họ sẽ học được nhiều về các hình thức mới của đời sống biển. Có thể, thậm chí, những thiết bị họ xây dựng ngay bây giờ có thể một ngày được sử dụng để khám phá biển trên các hành tinh khác.