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1972年、Hjalmar Thielという若い生態学者は、クラリオン-クリッパートン地帯（CCZ）として知られる太平洋の遠隔地に足を踏み入れました。 その海底には、世界でも有数のレアアース（希土類）の宝庫があった。 海面下約4,000メートルの深海には、銅、ニッケル、マンガンなどの貴重な鉱石を含むジャガイモほどの大きさの多金属団塊が何兆個となく存在しています。 ティールは、この地域の未発見の動物相に興味を持った。 「ケンカもしましたよ」。 また、紅海では、金属を多く含む泥から貴重な鉱石を採掘しようとする鉱夫たちと一緒に旅をした。 その際、ティールは「もし、彼らが計画を進めて廃棄物を海面に捨てたら、プランクトンのような小さな生き物を窒息死させてしまうかもしれない」と注意を促した。 「彼らはほとんど私を溺れさせようとしていました」と、ティールは仲間について回想しています。

後の対立で、ドイツのハンブルク大学にいたティールは、業界が海底鉱山の環境への影響をどのようにテストする計画なのかについて質問しました。 彼は、自分自身でテストをするよう冷淡に勧められた。 1989 年、ティールは独自のテストを行いました。

30 年後の今、ティールと同僚が考案したテストは、深海商業採掘の潜在的影響に関する史上最大の実験となっています。 DISCOLと呼ばれるこの単純な実験では、太平洋上の約11平方キロメートルの区画の中央を、プラウハローと呼ばれる幅8メートルの器具でかき集めるというものでした。 この採掘の模擬実験では、攪乱された土砂が雨のように降り注ぎ、実験エリアの大半を埋め、海底の生物を窒息死させました。 この実験により、海底採掘の影響が想像以上に大きいことが明らかになったが、実際に海底から岩石を採取したわけではないので、それ自体がさらに多くの海洋生物を破壊することになる。

DISCOL の基本アプローチを前進させる試みは数多くあったが、どれも成功していない。 直近では、今年4月にCCZでロボットの塊茎採掘機をテストする採掘実験が計画されていたが、技術的な失敗により直前で中止となった。 ベルギーの請負業者Global Sea Mineral Resourcesが計画したこの試験は、25トンのトラクターで海底を耕すことにより、海底採掘の影響を科学者がよりよく把握できるようになるはずでした。

マサチューセッツ州ケンブリッジにある国際自然保護連合の公海政策アドバイザーである Kristina Gjerde 氏は、「これは、これらの大きくて重い機械と海洋環境の相互作用を見始めようとする本当に唯一の機会だったので、明らかに大きな後退だった」と述べています。

熱心な実業家たちが、半世紀近く前に、海底から希少金属や鉱物を抽出することが技術的に可能であると証明して以来、深海採掘はずっと問題の多い軌跡をたどってきた。 企業や国家はしばしば、近いうちに深海から貴重な鉱石を採掘し始めると約束してきたが、商業的な取り組みは様々な理由で軌道に乗らなかった。特に、巨額の初期費用、深海鉱石の歴史的に低い価値、規制の欠如などが、投資家の警戒心を高める一因となったのである。

「技術は利用可能です。しかし、資金面や規制面での不確実性が、この産業を妨げてきました」と、シンガポールの SeaTech の創設者で、深海採掘支援船を設計する Govinder Singh Chopra 氏は言います。 電気自動車や風力・太陽光エネルギーを貯蔵するためのバッテリーに対する需要の高まりにより、多くのレアアース金属のコストが上昇し、海底採掘のビジネスケースが強化された。 さらに、この業界にとって待望の規制（採掘基準）が2020年までに完成する予定です。これにより、請負業者は、CCZなどの国際海底の一部で指定された「クレームエリア」での30年間の採掘ライセンスを申請できるプロセスが整う予定です。 すでに採掘業者は、これらの鉱区の潜在的な富を探っているが、規制が整備されるまでは商業的な採掘は開始されない。 先月、カナダのバンクーバーにある DeepGreen という新興企業が、太平洋の一部で鉱物資源の調査を開始するために 1 億 5,000 万米ドルを調達すると発表しましたが、これはこの業界の将来に対する信頼が高まっていることの表れです。

しかしながら、科学者と自然保護主義者の両方は、規制の策定により、事業者が深刻な環境破壊を引き起こすのをどうすれば避けられるかという情報が十分にないうちに業界が鉱業を開始することにならないかと心配しています。

DISCOL実験が完了してから、科学者は4回、最近では2015年にこの場所に戻っている。 現場は一向に回復しない。 30年前と変わらず今も目につく耕作地では、海綿やソフトコーラル、イソギンチャクといった特徴的な動物がほとんど戻ってこないのです。 「

静かな場所

深海（通常200メートル以下の領域と定義される）は、極端な世界である。 多くの場所で海底付近の温度は0℃近くを推移し、光はほとんどなく、圧力は1,000気圧を超えることもあり、これは外反母趾の上に数頭の象が立っているのと同じです。 しかし、それでも生命は繁栄している。 深海には膨大な数の生態系が存在しますが、研究者はまだその研究をほとんど開始していません。 CCZのような深海の平原には、魚の歯や骨、その他の小さな物体の周りに鉱物が沈殿し、何百万年もかけて形成された金属団塊が散在している。 これらの地域は、地球上で最も静かで人里離れた生態系の一部であり、1000年に1cmの割合で細かい堆積物が降り注いでいる。 その低エネルギー環境は、多毛類、甲殻類、海綿、ナマコ、ヒトデ、ブリ、ウニ、さまざまな深海魚、さらに無数の微生物種や堆積物に住む小さな生き物の住みかとなります。

別のタイプの鉱物堆積物は、深海の平原から数千メートルも高い海山を覆う金属を多く含む地殻です。 これらの被膜には、コバルト、プラチナ、モリブデンなどの高価値の金属が詰まっている。 海山の環境は、サンゴやスポンジなどの濾過性生物、マグロ、サメ、イルカ、ウミガメなどが生息しています。

第三の鉱床として注目されているのが、銅、鉛、亜鉛、金、銀を豊富に含む巨大硫化物です。 これらの鉱石は、海盆を走る火山の尾根に沿って発生する超高温の水の噴出孔の周囲に形成されます。 この熱水噴出孔は、金髪の毛皮が特徴的な盲目の小さなイエティガニ（Kiwa tyleri）や、鉄の殻で柔らかい内部を覆うウロコアシナガバチ（Chrysomallon squamiferum）といった生物を支えており、深海の動物としては初めて、鉱業の脅威から絶滅の危機を宣言されたのです。

何年もの間、最初に採掘される深海環境はパプアニューギニアの領海にある熱水噴出孔だろうと思われていました。 カナダのトロントにあるノーチラス・ミネラルズ社がそのプロジェクトを進めていたが、資金難と地元の反対で頓挫し、CCZが深海採掘の最も可能性の高いテストベッドとして残されたのである。 この地域のノジュールには、コバルト、マンガン、ニッケルが、陸上の既知の鉱床の合計よりも多く含まれていると推定されている（「沈められた宝物」の項を参照）。 CCZはハワイからバハカリフォルニア半島まで伸びており、その幅は米国本土と同じくらいです。

企業はCCZの鉱物を開発する計画を着々と進めている。 国際海底機構（ISA）は、海底資源の採掘を推進・規制するために国連によって設立された168のメンバーからなる組織で、過去10年間に、各国政府がスポンサーとなって多くの深海で鉱物資源を探査する請負業者に29の探査ライセンスを付与してきた。

Thiel が 1972 年に初めてこの地域を訪れて以来、科学者たちはより詳細にこの地域を調査しています。 ホノルルにあるハワイ大学の深海生物学者クレイグ・スミスは、30年かけてCCZの生物群集を研究し、ナマコ、ウニ、ソフトコーラル、ヒトデ、イソギンチャク、ミミズなど多くのものを採取してきました。 彼のグループが収集した動物種の約90％は、科学的に新しい、あるいは未記載の種である。 その中には、深海のどこにも生息していない希少種も含まれている。 スミス氏は、現在でも、科学者たちは CCZ の総面積のわずか 0.01% しかサンプリングしていないと考えています。

55,000 平方キロメートルの英国の 1 つの請求区域で、スミス氏と彼の同僚たちは 1,000 以上の動物種を収集して驚きましたが、これはそこに住む総数の半分以下と推定されます。 「微生物については、10万種以上が確認されています」とスミス教授は言う。 「CCZにしか存在しない種が何千とあるだろうと予測しています。 「私は何十年もCCZの生物多様性を研究していますが、まだそれほどのことは分かっていません。 深海採掘は、これらの種のいくつかを脅かしていますが、海底環境の生物多様性への認識を高めることにもなりました。 法律により、採掘業者は鉱区に何が生息しているかを評価することが義務づけられており、スミスをはじめとする多くの深海生物学者は、業者がこの基準線を確立できるよう、生態学的な調査を行っています。

こうした研究の目的は、鉱山業者とISAが、産業による潜在的な害を減らし、環境管理計画を策定するのを助けることです。 しかし、多くの研究者は、ベースライン データに対する要件が弱いこともあり、このシステムは実際にはうまく機能していないと述べています。

データはこれまで機密扱いでしたが、今月から一般に公開される予定です。 「というのも、請負業者のデータの質と量について初めて知ることができるからです。 私の推測では、多くの請負業者は、徹底したベースライン評価とみなされるものをまとめていないと思います」と、英国サウサンプトンの国立海洋学センターの深海生態学者であるダニエル・ジョーンズ氏は言います。 1970年以来、ノジュールの採掘に関する小規模なテストは12回しか行われておらず、そのほとんどは幅約2.5メートルの狭い装置を使って海底を撹乱するものでした。 このうち、DISCOLは最も先進的とみなされている。その主な理由は、プラウがより広く、対象地域が広く、データの時系列が長いことである。 「これらの研究はすべて欠点があり、DISCOLも不完全ですが、私たちが持つ最高のものです」とジョーンズは言います。

多くの科学者と自然保護論者は、問題の根源はISAが2つの責任を持つことだと言っています。 それは、国際海底を深刻な被害から守ることと、その資源を開発し、その利用が人類に利益をもたらすことを確実にすることです。 (海底資源の開発は、その開発が人類の利益となることを保証することです（国内水域では、各国が海底資源採掘に関する独自のルールを策定することができますが、少なくとも来年ISAが採択するルールと同等の厳しいものでなければなりません）。 ISAは密猟者であると同時に狩猟者でもある」と、ロンドンのピュー・チャリタブル・トラストの海事弁護士ハンナ・リリー（ピューを代表して話しているのではない）は言う。 例えば「ISAの任務の極めて重要な側面は、規制する活動において適切な環境評価と保護措置を確保すること」だという。

また「その決定は、加盟する168カ国間の合意によって行われ、すべての国が1票を有する」とも述べている。 これまでのところ、加盟国は探鉱活動のみを承認している。

ベルギーの請負業者グローバル・シー・ミネラル・リソーシズは、鉱山業者とISAがどのように前進しているのかを擁護している。 それによると、ISAは積極的に環境管理計画を策定しており、その中には環境上特に重要な9つの区域の確保が含まれているという。

Smothered by sediment

CCZ での採掘が実現するとしても、グローバル・シー・ミネラル・リソーシズは2027年までに商業用深海鉱山の開設を目指しており、まだ10年近く先の話である。 実現した暁には、海底の様子はこんな感じになるのだろう。 コンバインほどの大きさのロボット機械が這いながら金属塊を拾い上げ、上部の10センチほどの柔らかい堆積物も一緒に吸い上げていく。 ノジュールの成長は非常に遅いため、採掘すれば、事実上、海底から永久に取り除くことになると、科学者たちは言います。

CCZに生息する多くの生物にとって、ノジュールはかけがえのない生息地です。 「直接の近辺にいるほとんどの動物にとって、採掘は致命的なものとなるでしょう。 大型動物のほとんどと、ノジュールに付着しているものすべてが一掃されるでしょう。 と、テクセルにあるオランダ王立海洋研究所の海洋システム科学者である Henko de Stigter 氏は述べており、彼の評価は多くの研究者と共通しています。 採掘機が海底を移動するとき、柔らかい堆積物の大きな雲をかき混ぜ、おそらく何万キロにもわたって拡散し、最終的に沈殿することになるでしょう。 堆積物の密度が高くなると、海底にいる動物が埋もれて窒息してしまうこともある。 土砂がどこまで拡散するかはまだ分かっていない。 「デ・スティヒターは言う。「土砂がどこまで到達するかはまだわかり始めたばかりで、その影響を知るにはまだほど遠い状態です。 来月、彼は地中海の浅い海域で、試作品の結節収穫機の影響をテストする予定です。

Scientists are also carrying out laboratory and computer simulations to assess the impact of the disturbed sediment. 1月に発表されたあるコンピュータモデリング研究（B. Gillard et al. Elem. Sci. Anth. 7, 5; 2019）は、堆積物が再沈殿するのに現在想定されているよりも最大10倍長くかかる可能性があり、それはおそらく水柱でより遠くに移動することを意味することを発見しました。 また、一部の研究者は、採掘作業によってかき混ぜられた微量の堆積物でさえ、遠く離れた海底の生物を窒息させる可能性があると言います。

CCZでは、採掘機によってノジュールが収集されると、それらは1キロメートルのチューブ上を大きな表面支援船に押し出され、1日に数百万のノジュールを選別して廃棄土器を海に戻し、さらに別のプルームが作られることになります。 廃棄物を海底に戻すのはコストがかかり、技術的にも難しいため、廃棄物をどこに放出するかはまだ明確になっていない。 その理由のひとつに、海底に沈殿物を戻すにはコストがかかり、技術的にも困難であることが挙げられる。 科学者たちは、このやり方では、30 年前にティールが心配したように、中層水深の生物に害を与えたり、殺したりする可能性があると心配しています。 「深刻な被害とは何でしょうか。 と、ISAの法律・技術委員会（LTC）の3人の生態学者の1人であるゴードン・パターソン（Gordon Paterson）は言う。 「地球規模の絶滅が深刻な害であることは理解していますし、炭素貯留への干渉が深刻な害であることも知っています。 科学者は、採掘がCCZ内の種の局所的な絶滅を引き起こすことを知っていますが、私たちはCCZ全体の種の絶滅を話しているのでしょうか、それとも採掘地域だけの絶滅を話しているのでしょうか？

How to start an industry

Amazing data, ISA is pushing to finish its regulation next year. その評議会は今月ジャマイカのキングストンで会合を開き、産業がどのように運営されるかについて、環境、管理、財務のすべての側面を網羅する採掘規約の草稿に取り組みました。 ISAは、科学者の意見に耳を傾け、彼らの助言を取り入れながら規制を策定しているという。 ISAの事務局長であるマイケル・ロッジは、「これは、あらゆる産業活動に対して、これまでで最も準備の整ったものです」と言い、鉱業コードは一般的な指針を与えるものであり、時間をかけてより進んだ基準を開発する余地があると考えています。 「これは、過去に石油やガスの生産、森林伐採、核廃棄物の処分について行動したときよりもはるかに良いことです」と、ドイツのGEOMARヘルムホルツ海洋研究センター・キールの生物地球化学者、Matthias Haeckelは言います。 しかし、ノースカロライナ州ダーラムにあるデューク大学の深海生物学者シンディ・ヴァン・ドーヴァーは、ISAは自分のような科学者から多くの無償の援助を受けていると言うのです。 「ISAには、多くの舞台裏の科学が投入されているのです」と彼女は言う。

ISAに向けられたもうひとつの非難は、それがどのように意思決定を行っているかについて透明でないことだ。 特に、探査ライセンスの付与に際して、科学者の意見が反映されないことに憤りを感じている人が多いようです。 例えば、昨年、ポーランドは大西洋中央海嶺の1万平方キロメートルを採掘する権利を獲得した。 この鉱区は、国連教育科学文化機関によって世界遺産に登録されたユニークな熱水地帯であるロスト・シティに隣接している。 この決定に対して、科学者、自然保護論者の双方から異論が出ている。 批判の中には、チューリッヒにあるスイス連邦工科大学の生物学者で、2000年にロスト・シティを発見したチームの一員であるグレッチェン・フリュー・グリーン氏も含まれています。

また、多くの人が、深海鉱物が商業採掘を始める前に引き起こすかもしれない被害を判断する優れた方法を業界が見つけることを願っていることは、明らかです。 「DISCOLの発明者として、私たちはより良い実験が必要だと言いたいです」とThielは言います。 しかし、請負業者は、本格的な採掘試験を行うには法外な費用がかかると言います。

ISA は、前進することに利点があると考えています。 「採掘し、監視し、基準を作り、活動の監視からフィードバックループを得れば、その基準を徐々に厳しくすることができます」とロッジは言います。 “産業界がここまで進めば、資金を投入すれば、採掘ができるという一定の担保が欲しくなるはずです。 だから採掘テストを監視しても、あまり変わらない」とティール氏は言う。 ジョーンズも同意見だ。 「規制は、一度決めたら改正するのはかなり難しい。 「

当面の間、ISAは168の加盟国に、自然保護主義者と科学者が産業界に責任ある行動を義務づけることを望む規約案にさえ同意させるという厳しい仕事をしなければならない。 その後、鉱山会社が事業のための資金を調達し、設備を構築してテストするには数年かかるでしょう。 このような制約があっても、科学者にとっては、海底から鉱物を採取する際のリスクを評価する方法を改善する機会が残されている。 「ヴァン・ドーバーは、「ただ砂の中に頭を突っ込んで、すべてがなくなることを祈るだけではだめだ」と言う。