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3 Rohstoffe aus dem Meer – Chancen und Risiken

Kobaltkrusten

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Ein alternatives Verfahren wären Gammastrahlungsdetektoren, die heute bereits an Land für die Vermessung von Gesteinsschichten eingesetzt werden. Viele Gesteine enthalten Radionuklide, also instabile Atome, die zerfallen können und dabei radioaktive Strahlung, Gammastrahlung, abgeben. Diese Strahlung nehmen die Detektoren wahr. Da in jedem Gestein Radionuklide in unterschiedlicher Kombination oder Zahl enthalten sind, kann man verschiedene Gesteine anhand ihres Gammastrahlungsmusters voneinander unterscheiden. Auch die Krusten und die darunterliegenden Vulkangesteine der Seeberge unterscheiden sich deutlich in der Mischung der Radionuklide. Da dieses Verfahren sehr präzise ist, ließe sich die Dicke von Kobaltkrusten sehr gut erfassen. Noch aber gibt es keine entsprechenden Detektoren für den Routineeinsatz in der Tiefsee.
2.22 > Unscheinbar, aber ausgesprochen attraktiv für Bergbau- und Metallkonzerne: Kobaltkrusten am Meeresboden.
Abb. 2.22 > Unscheinbar, aber ausgesprochen attraktiv für Bergbau- und Metallkonzerne: Kobaltkrusten am Meeresboden. © Jamstec

Nicht viel mehr als Konzeptstudien

Unklar ist bislang auch, wie die Krusten zukünftig überhaupt in großen Mengen abgebaut werden sollen. Bislang gibt es lediglich Konzeptentwürfe und Laborversuche. Unter anderem arbeiten Ingenieurbüros an Raupenfahrzeugen, die mit einer Art Meißel die Krusten vom Gestein abspalten und über feste Spezialschläuche an die Wasser­oberfläche zum Schiff pumpen. Fachleute schätzen, dass für einen wirtschaftlichen Abbau jährlich mehr als 1 Million Tonnen Kobaltkrustenmasse gefördert werden müsste. Das lässt sich vermutlich nur erreichen, wenn die Krusten eine Dicke von mindestens 4 Zentimetern haben. Entsprechend leistungsfähig sollten die Raupenfahrzeuge sein. Zudem müssen sie im teilweise unwegsamen Gelände an den Hängen der Seeberge arbeiten können. Für den Abbau der Kobaltkrusten – und ebenfalls der Manganknollen – bleibt auch der Transport der Mineralien vom Meeresboden zum Schiff eine Herausforderung. Pumpen und Ventile müssen extrem verschleißarm sein, um den hohen Beanspruchungen standhalten zu können. Ingenieure testen die Strapazierfähigkeit von Schläuchen und Pumpenprototypen derzeit unter anderem mit Glasmurmeln, Kies und Schotter. Bis aber ein Prototyp einer Förderanlage mitsamt Raupenfahrzeug, Pumpentechnik und Förderstrang realisiert ist, dürften noch mindestens 5 Jahre vergehen.

Artenreiche Seeberge

Im Hinblick auf den Umweltschutz ist durchaus positiv zu bewerten, dass technische Lösungen zum wirtschaftlichen Abbau noch nicht vorhanden sind, denn noch ist ungeklärt, wie stark der Abbau von Kobaltkrusten die Tiefseelebensräume schädigen wird. Bis heute wurden weltweit erst einige Hundert Seeberge von Meeresbiologen genauer untersucht. Viele Meeresregionen und damit auch Seeberge sind in biologischer Hinsicht noch völlig unerforscht. Die Biologen halten es daher für erforderlich, weitere Gebiete und Lebensgemeinschaften auf Seebergen zu untersuchen, ehe der Abbau der Krusten startet. Je später er beginnt, desto mehr Zeit bleibt ihnen dafür. Bekannt ist, dass sich die Artenzusammensetzung der Seeberge von Meeresgebiet zu Meeresgebiet deutlich unterscheidet. Wie bei Bergen an Land, die je nach geographischer Lage und Höhe verschiedenen Arten unterschiedliche Lebensräume bieten, unterscheidet sich die Artenzusammensetzung und -vielfalt auch bei den Seebergen. In der Vergangenheit wurde angenommen, dass hier besonders viele endemische Arten vorkommen. Neuere Studien können diese Vermutung nicht belegen. Seeberge sind auch für frei schwimmende Lebewesen von Bedeutung. Das ist vermutlich auf die besonderen Meeresströmungen hier zurückzuführen. Zum einen werden Nährstoffe durch die kreisenden Strömungen am Seeberg gehalten. Zum anderen wird nährstoffreiches Wasser durch die Strömungen an den Seebergen aus der Tiefe heraufbefördert, was zu verstärktem Planktonwachstum führt. Haie oder auch Thunfische kommen aufgrund dieses Nahrungsangebots an Seebergen zum Teil in großer Zahl vor – beispielsweise im Südwestpazifik. Diese Seeberggebiete sind daher auch für den Thunfischfang von großer Bedeutung.

Angesichts der geschätzten Gesamtzahl von mindes­tens 33 000 Seebergen weltweit ist das Wissen über sie noch immer verhältnismäßig lückenhaft, weil erst wenige Seeberge genauer untersucht wurden. Um wenigstens grob abschätzen zu können, wie vielfältig die Tiefsee ist und wie stark sich Tiefseelebensräume weltweit vonein­ander unterscheiden, wurde im Auftrag der UNESCO der GOODS-Report (Global Open Oceans and Deep Sea-habitats) über weltweite Meeres- und Tiefsee­lebens­räume ausgearbeitet, der 2009 veröffentlicht wurde. Dieser Report teilt die Meere in verschiedene Bio­regionen ein. Dabei wird insbe­sondere auch die Tiefe berücksichtigt. Für den Tiefenbereich von 800 bis 2500 Metern, in dem weltweit auch die dicksten und ergiebigsten Krusten vorkommen, definiert der Report 14 Bioregionen. Grundlage dieser Einteilung sind biologische Informationen von Tiefseeexpeditionen sowie ozeanographische Parameter wie etwa der Kohlenstoff-, Salz- und Sauerstoffgehalt oder die Temperatur in bestimmten Tiefen. Berücksichtigt wurde außerdem die Struktur des Meeresbodens, die Topographie. Dazu gehören flache Tiefseebereiche, hydrothermale Quellen oder Seeberge. Zwar ist diese Einteilung noch sehr grob, wie auch die Autoren der Studie einräumen, dennoch hilft der GOODS-Report dabei, einzuschätzen, welche Lebensräume in welcher Meeresregion zu erwarten sind. Viele Tierarten, die auf oder an Seebergen leben, sind auch dadurch charakterisiert, dass sie extrem langsam wachsen und nur wenige Nachkommen zeugen – die Kaltwasserkorallen etwa, die die Tiefsee bewohnen, leben mehrere Hundert, sogar bis zu 1000 Jahre. Auch manche Tiefseefische werden mehr als 100 Jahre alt. Sie werden erst mit etwa 25 Jahren geschlechtsreif und produzieren nur wenige Eier. Oftmals kommen solche Arten an einem Seeberg in verhältnismäßig großer Zahl vor. Weil sie nur wenige Nachkommen zeugen, sind sie durch Fischfang oder die Zerstörung ihres Lebensraums besonders gefährdet. Sterben die Elterntiere, gibt es kaum noch Nachwuchs, durch den sich der Bestand erholen könnte. Untersuchungen bei Australien und Neuseeland haben gezeigt, dass sich die Fauna an Seebergen nur sehr langsam von Eingriffen erholt. So hat man zum Beispiel festgestellt, dass jene Gebiete, in denen Schleppnetze eingesetzt worden waren, sich selbst nach einer 10- bis 30-jährigen Ruhephase als deutlich artenärmer erwiesen als jene Areale, die von Schleppnetzfischerei gänzlich verschont geblieben sind.

Nahezu unerforscht – das Leben auf den Kobaltkrusten

Bis heute gibt es erst wenige Expeditionen, in deren Rahmen explizit die Lebensräume auf Kobaltkrusten untersucht worden sind. Ein Beispiel sind die Studien, die Japan zwischen 1987 und 1999 gemeinsam mit SOPAC-Mitgliedsstaaten durchgeführt hat (Secretariat of the Pacific Community Applied Geoscience and Technology Division, eine Abteilung für angewandte Geowissenschaften und Technologie des Sekretariats der Pazifischen Gemeinschaft). Ziel dieser Expeditionen war es, die Lebensräume auf den verschiedenen mineralischen Ressourcen im Meer – den Kobaltkrusten, Manganknollen und Massivsulfiden – in den Ausschließlichen Wirtschaftszonen der Inselstaaten Kiribati, Marshallinseln, Mikronesien, Samoa und Tuvalu zu untersuchen. Um die Lebewesen zu bestimmen, wurden Tausende von Unterwasserfotos gemacht. Zwar waren die fotografierten Gebiete mit 0,35 bis 2 Hektar vergleichsweise klein, dennoch entdeckten die Forscher eine große Vielfalt an Lebewesen. In der Größenklasse der Megafauna (größer als 2 Zentimeter) fanden sich viele festsitzende – sessile – Arten wie etwa Korallen und Schwämme. Hinzu kamen Seefedern und filigrane Kolonien kleiner Polypen. Da der Lebensraum Seeberg durch felsigen Untergrund und starke Strömungen geprägt ist, sind solche Organismen gut an diesen Lebensraum angepasst. Alle diese Lebewesen zählen zu den Filtrierern, die Nahrungsteilchen aus dem Wasser sieben. Für sie sind Seeberge ein idealer Lebensraum, weil die Meeresströmung die Nahrung heranträgt. Des Weiteren fanden sich auf den Fotografien Krebse, Seesterne, Seegurken und Tintenfische sowie mehrere Zentimeter große Xenophyophoren, Einzeller, die für gewöhnlich weniger als 1 Millimeter groß sind.
2.23 > Xenophyophoren sind wenig erforschte einzellige Lebewesen, die in der Tiefsee leben, oftmals an Hängen von Seebergen. Dieses Exemplar hat eine Größe von 20 Zentimetern.
Abb. 2.23 > Xenophyophoren sind wenig erforschte einzellige Lebewesen, die in der Tiefsee leben, oftmals an Hängen von Seebergen. Dieses Exemplar hat eine Größe von 20 Zentimetern. © IFE, URI-IAO, UW, Lost City Science Party; NOAA/OAR/OER

Die Folgen des Bergbaus abschätzen

Wissenschaftler fordern, die Lebensräume an den Seebergen, die reich an Kobaltkrusten sind, noch viel genauer zu untersuchen, bevor der Meeresbergbau dort überhaupt beginnt. Das betrifft vor allem die Inselstaaten im Südwestpazifik, in deren Hoheitsgebieten sich die ergiebigsten Krusten befinden. Nach den gemeinsamen Studien mit Japan führen die SOPAC-Mitglieder derzeit weitere Forschungen an bislang wenig untersuchten Seebergen durch. Da Kobaltkrusten auf Erhebungen im Meer beschränkt sind, wird ihr Abbau, verglichen mit dem der Manganknollen, kleinräumiger sein. Auch die dabei entstehende Trübewolke dürfte deutlich kleiner sein als bei der Ernte von Manganknollen, weil kein weiches Sediment aufgewirbelt wird. Noch ist unklar, wie sich der Kobaltkrustenabbau künftig im Einzelnen auswirken könnte. Nach Ansicht von Experten ist mit folgenden Störungen zu rechnen, die denen des Manganknollenabbaus sehr ähneln:
  • Die Maschinen, mit denen die Krusten abgetragen werden, wirbeln Gestein und Partikel auf. Zwar dürfte diese Partikelwolke nicht so groß wie beim Manganknollenabbau sein, aber grundsätzlich besteht auch hier die Gefahr, dass die Wolke verdriftet und andere Lebensräume schädigt.
  • Im abgeernteten Bereich werden alle festsitzenden Organismen zerstört, also die auf den Kobaltkrusten vorherrschenden Organismengruppen.
  • Durch den Einsatz von Erntemaschinen sowie das Heraufpumpen und Reinigen der Krustenbruchstücke entstehen Lärm und Vibrationen, die Delfine und Wale stören und verdrängen können.
  • Das bei der Ernte der Krusten anfallende Abwasser wird von den Schiffen ins Meer eingeleitet. Auch dadurch entsteht eine Sedimentwolke.
  • Die Lichter auf den Schiffen und an den Erntemaschinen können Meeresvögel, Fische und Meeressäuger stören.
  • Durch die Entsorgung herkömmlicher Schiffsabfälle wird das Meer verschmutzt.
2.24 > Im Querschnitt ist die schwarze, mehrere Zentimeter dicke Kobaltkruste auf dem hellen Vulkangestein gut erkennbar. Das Gestein stammt aus der Louisville-Seebergkette im Südwestpazifik, zu der mehr als 70 Seeberge gehören.
Abb. 2.24 > Im Querschnitt ist die schwarze, mehrere Zentimeter dicke Kobaltkruste auf dem hellen Vulkangestein gut erkennbar. Das Gestein stammt aus der Louisville-Seebergkette im Südwestpazifik, zu der mehr als 70 Seeberge gehören. © BGR
Befürworter des Abbaus betonen, dass Manganknollen und Kobaltkrusten in dünnen Lagen direkt auf dem Meeresboden beziehungsweise auf den Seebergen liegen. Anders als Erze an Land sind sie damit eine zweidimensionale Ressource, die sich theoretisch ohne großen Aufwand gewinnen lässt. An Land werden Erze hingegen in Bergwerken oder in gigantischen Tagebauen abgebaut, in denen sich die Maschinen mehr als 100 Meter tief in die Erde graben. Millionen Tonnen Erdreich (Abraum) müssen für die Gewinnung dieser dreidimensionalen Reserven abgetragen und bewegt werden, bevor das eigentliche Erz gewonnen wird. Dadurch werden ganze Regionen zerstört, Menschen verlieren ihre Heimat. Der Meeresbergbau wäre hingegen ein vergleichsweise kleiner Eingriff, weil man nur die Oberfläche des Meeresbodens be-ziehungsweise des Seebergs abträgt. Infrastrukturen wie Straßen oder Tunnel sind nicht nötig. Auch Abraumhalden gibt es nicht. Weil es an ausführlichen meeresbiologischen Studien fehlt, lassen sich die Vor- und Nachteile des Meeresbergbaus bis heute kaum abwägen. Noch ist unklar, wie stark der Bergbau das Leben im Meer verändern wird und welche Konsequenzen er letztlich für den Menschen und die Fischerei haben wird. Offene Fragen wie diese wird man nur durch weitere intensive Forschung und eine entsprechende finanzielle Unterstützung von Expeditionen klären können. Einige Forscher, vor allem auch kritische Biologen, fordern, vor dem Beginn des industriellen Abbaus in Pilotprojekten größere Versuchsflächen abzuernten, um überhaupt einschätzen zu können, wie sich ein Abbau in großem Stil möglicherweise auswirkt. Wissenschaftsminis­terien oder beispielsweise die Europäische Union könnten einen solchen großflächigen Probeabbau finanziell unterstützen. Textende
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