《深海采矿轨迹的长期影响和生物恢复》

  • 来源专题:关键矿产与绿色冶金
  • 编译者: 欧冬智
  • 发布时间:2025-04-02
  • 深海多金属结核采矿目前处于勘探阶段,并计划在几年内开始提取。该行业的管理需要了解其对深海生态系统的长期影响,但人们对海底生态系统从几十年来的冲击中恢复的能力知之甚少。一项结核移除试验四十年后的研究表明,尽管海底的物理变化持续存在,但许多生物群体的生物影响仍然存在,包括大型底栖动物、移动沉积物摄食者,甚至大型固着生物,已经开始重新建立。受小规模测试羽流影响的区域,残余沉积物影响有限,一些生物群落的丰度与44年后的对照区域相似。尽管现代采集器的设计可能比此测试采矿实验造成的物理影响更小,但研究结果表明,深海采矿的影响将至少持续数十年,并且社区将在直接受干扰的区域保持改变,尽管有一些重新定殖。这项研究的长期影响为有效管理采矿活动提供了关键数据,包括最大限度地减少直接影响和划定有效的保护区网络。
  • 原文来源:https://nora.nerc.ac.uk/id/eprint/539171/
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  • 《科学家模拟深海采矿对海底生态系统功能的影响》

    • 来源专题:中国科学院文献情报系统—海洋科技情报网
    • 编译者:liguiju
    • 发布时间:2020-05-25
    • 深海海底分布着多金属结核和富钴结壳,主要包含锰、铁、镍,钴、铜以及稀土等高科技金属。未来这些金属资源在陆地上将会变得稀缺,且在新能源和数字技术等领域需求很大,因此海洋沉积物的经济学价值越来越得到重视。迄今为止,尚无面向市场的深海采矿技术。但是,马克斯·普朗克海洋微生物研究所、阿尔弗雷德·韦格纳研究所、基尔亥姆霍兹海洋研究中心(GEOMAR)和其他研究机构的研究人员表示:与深海采矿有关的干扰对海底的自然生态系统功能和微生物群落具有长期影响。相关研究结果已发表在4月29日的《科学进展》(Science Advances)期刊上。 研究人员前往热带东太平洋的DISCOL地区调查海底状况及其微生物活性。早在1989年,德国研究人员就在该地点模拟了与采矿有关的扰动,方法是在直径3个半公里的锰结核区域内,用犁耙在海面下4000米处犁海床。研究人员表示:即使在26年之后,海床上的这些犁痕仍然清晰可见,而且细菌群落也受到明显影响。微生物要完全恢复其正常功能至少需要50年的时间。这主要是由于犁耙破坏了活跃的上层沉积物,它在水流作用下搅动并被带走。在这些受干扰的地区,微生物只能有限地利用从上层水层沉入海底的有机物质。结果就是,它们失去了其在生态系统中的关键功能之一。因此,微生物群落及其功能可能适合作为开采对深海生态系统造成破坏及其潜在恢复程度的早期指标。 目前正在开发的所有用于锰结核的采矿技术都将导致海床的巨大扰动,其深度至少达到十厘米。这与上述的模拟实验的干扰程度相当,但规模完全不同。DISCOL等模拟实验中的所有犁耙轨迹合计仅覆盖几平方公里,而商业深海采矿每年将影响数百至数千平方公里的海床。研究人员强调,预期的破坏影响将会更大,生态系统的恢复也将会更加困难。 (李亚清 编译)
  • 《研究揭示深海采矿对微生物的影响》

    • 来源专题:中国科学院文献情报系统—海洋科技情报网
    • 编译者:liguiju
    • 发布时间:2020-02-10
    • 比奇洛海洋实验室、伍兹霍尔海洋研究所(WHOI)的研究人员及其同事发表的一篇新论文指出,在深海生态系统中扮演的重要角色微生物正面临着采矿对环境带来的潜在不利影响。该研究回顾了有关这些环境中微生物的知识,并评估了采矿如何影响它们在环境中的重要作用。研究结果发表在《湖泊与海洋学》(Limnology and Oceanography)杂志上。 比奇洛海洋实验室的高级研究科学家、该研究的主要作者Beth Orcutt指出,在过去几年里,深海采矿的推进确实加快了,因此政策制定者和业界了解这些微生物及其提供的服务是至关重要的。这篇论文巩固了已知的知识,并提出了下一步如何利用最好的科学来评估这种新的人类活动在深海的影响。 从为食物网提供燃料到为全球营养循环提供动力,整个海底的微生物都负责基本的生态系统服务。有开采前景的环境往往也是全球重要微生物过程和不寻常动物群落的所在地,而且可能很难在被干扰之后恢复。 Orcutt和她的合著者分析了四种类型的深海矿产资源,其中包括镶嵌在水下山脉和海底的富含金属的岩石。他们的发现表明,采矿对微生物群落的可能影响差异很大,从最小的干扰到重要栖息地的不可逆转的损失。例如,热液喷口系统特别敏感且有价值。富含矿物质的热水支持着强大的微生物群落,这些微生物构成了这些生态系统中食物网的重要基础。极端的环境条件也促进了微生物之间丰富的遗传多样性,使其成为寻找抗癌药物和其他新的生物技术应用的有希望的候选者。 WHOI科学家,这项新研究的合著者Julie Huber提到,这些微生物具有令人难以置信的潜力,可以为今天面临的各种医疗和技术挑战提供新的解决方案。但是,如果我们损害或破坏像热液喷口这样的栖息地,我们将失去各种各样的微生物遗传信息,而从中我们可以找到新的酶或药物。 消费者对智能手机和电动汽车等产品的需求,推动了人们对深海开采用于锂离子电池的钴和稀土等金属的迅速增长。联合国国际海底管理局正在努力为国家和承包商制定指导方针,以勘探海底矿物,并最终对其进行开采。尽管许可勘探的指导方针已经建议,场地评估应包括评估有多少微生物生命存在,但这项新研究的研究人员强调,确定微生物扮演的角色和评估它们将如何受到采矿的影响同样重要。 伦敦玛丽女王大学的科学家,论文的合著者James Bradley强调,重要的是要了解采矿活动的潜在影响,弄清楚是否应该发生采矿活动,以及如果发生采矿活动如何管理。这是决策者、工业界和科学界之间的一次重要对话,我们共同努力实现这一点很重要。这些生态系统一旦遭到破坏,就可能永远无法完全恢复。 (编译 刁何煜)