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Drei Ressourcen in der Tiefsee werden gesucht

Das kanadische Tiefseebergbauunternehmen Nautilus Minerals, das südkoreanische Institut für Meereswissenschaften und die Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe (BGR) wollen aber in größere Tiefen vorstoßen. Nach drei verschiedenen Ressourcen suchten sie dort, sagt Sven Petersen im Gespräch mit Golem.de: Manganknollen, kobaltreiche Krusten und Massivsulfiden. Petersen ist Experte für magmatische und hydrothermale Systeme beim Geomar-Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung in Kiel.

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Manganknollen sind kartoffel- bis salatkopfgroße Brocken, die in 4.000 bis 6.000 Metern Tiefe auf dem Meeresgrund liegen. Sie bestehen zum größten Teil aus Eisen und Mangan. Außerdem enthalten sie wertvolle Metalle wie Kobalt, Kupfer, Nickel oder Titan. Andere begehrte Stoffe wie Metalle der Seltenen Erden, Platinmetalle oder Wolfram kommen in sehr geringem Maß auch vor - all das macht die Knollen für den Abbau attraktiv.

Manganknollen wachsen auf dem Meeresboden

"Manganknollen sind ein zweidimensionaler Rohstoff. Das heißt, sie liegen auf der Sedimentoberfläche", sagt Petersen. Sie entstehen über Jahrmillionen, indem sie Metalle aus dem Umgebungswasser der Sedimente aufnehmen. Die Metalle sammeln sich um einen Kern und wachsen etwa 5 bis 20 Millimeter in einer Million Jahre.

Wie die Manganknollen sind auch die kobaltreichen Krusten Ablagerungen der Metalle aus dem Meerwasser. Die Metalle lagerten sich auf allen unterseeischen Felsen an, erklärt Petersen. Flaches Gestein werde in der Regel mit der Zeit von Sediment bedeckt, die Flanken alter unterseeischer Vulkane seien aber zu steil, als dass sich Sedimente darauf absetzen können. Und so wachsen die Krusten an den Abhängen, allerdings langsamer als die Knollen: nur etwa einen bis fünf Millimeter in einer Million Jahre.

Krusten wachsen auf alten Vulkanen

Wie die Manganknollen sind auch die Krusten ein zweidimensionaler Rohstoff, der die Hänge der Seeberge bedeckt. Diese Krusten können mehrere Zentimeter dick werden. Um Knollen oder Krusten in großer Menge abzubauen, müssen also jeweils sehr große Flächen bearbeitet werden. Das ist nicht nur aufwendig, sondern kann - zumindest in Fall der Manganknollen - auch die Unterwasserwelt massiv beeinträchtigen, eine Welt, die wir noch kaum kennen.

  • Manganknollen auf dem Meeresgrund sind ein begehrter Rohstoff aus der Tiefsee. (Foto: Matthias Häckel/Geomar)
  • Sie enthalten neben Eisen und Mangan  auch Kobalt, Kupfer, Nickel oder Titan. (Foto: ROV-Team/Geomar)
  • Ein Schwarzer Raucher auf einem mittelozeanischen Rücken (Foto: ROV-Team/Geomar)
  • Sie enthalten Metalle, ... (Foto: ROV-Team/Geomar)
  • ... die heißes Wasser aus dem Untergrund gelöst hat. (Grafik: Jörg Hasenclever/Geomar)
  • Für den Abbau der Schwarzen Raucher sollen schwere Unterwasserroboter eingesetzt werden. (Foto: Nautilus Minerals)
Ein Schwarzer Raucher auf einem mittelozeanischen Rücken (Foto: ROV-Team/Geomar)

Die dritte Ressource, die im Meer abgebaut werden soll, sind die Massivsulfide. Das sind metallhaltige Schwefelverbindungen, beispielsweise Kupfer, Zink, Gold, Silber, Indium, Germanium, Wismut oder Selen. Sie entstehen an unterseeischen Hydrothermalquellen, den Schwarzen Rauchern, die in vulkanisch aktiven Regionen wie dem Mittelozeanischen Rücken auftreten.

Meerwasser sickert in Spalten

Das Meerwasser sickert in Spalten in der Erdkruste, wo es aufgeheizt wird und wieder aufsteigt. Dabei löst es Schwefel und Metalle aus dem Gestein. Kommt das aufsteigende heiße Wasser mit dem kalten Meerwasser in Kontakt, werden die gelösten Metalle ausgefällt und setzen sich ab. Die Ablagerungen könnten 50 Meter dick werden, sagt Petersen, seien also deutlich dicker als die kobaltreichen Krusten. Das vereinfache den Abbau.

Allerdings sind auch die Schwarzen Raucher, die erst 1979 entdeckt wurden, nicht ganz unproblematisch: Das austretende Wasser hat eine Temperatur von etwa 400 Grad und einen ph-Wert von 2 bis 3, ist also sehr sauer. Beides bekommt Technik meist nicht sehr gut. Außerdem haben sich um die Hydrothermalquellen komplexe Ökosysteme gebildet - mit Bakterien, die ihre Energie durch Chemosynthese, also ohne Licht, erzeugen, verschiedenen Krebse, Würmer oder Seesterne. Gegen einen möglichen Abbau gebe es deswegen große Proteste von Umweltschützern, sagt Petersen: Sie befürchten, dass dort Lebensräume zerstört werden, die wir noch gar nicht richtig kennen.

Schwarze Raucher erlöschen

Dennoch könnte Bergbau dort unproblematisch sein: Die Schwarzen Raucher haben nämlich nur eine begrenzte Lebensdauer - irgendwann sind die Spalten und Röhren verstopft, und die Wärmequelle versiegt. Dann fallen alle Probleme auf einmal weg: die widrigen Bedingungen ebenso wie die Störungen der Lebensgemeinschaft, die von ihrem Schwarzen Raucher abhängig ist. Erlischt er, endet sie - wobei noch nicht geklärt ist, ob die Fauna abstirbt oder die Tiere zu einem anderen Schwarzen Raucher abwandern.

Unterwasserbergbauer interessieren sich deshalb vor allem für erloschene Schwarze Raucher - und wollen in absehbarer Zeit damit anfangen, sie abzubauen.

 Deep Sea Mining: In der Tiefsee liegt die Zukunft der TechnikNautilus Minerals hat die nötigen Gerätschaften 
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tearcatcher 17. Mai 2018

Natur unterhalb des Meeresspiegel zerstören - In progress ...

yuu 17. Feb 2016

zum Fracking und Schwamm ein entschiedenes NEIN man frackt ja gerade eben, weil es in den...

yuu 17. Feb 2016

Und wenn ein Hersteller ein Gerät herausbringt, dass unendlich lange hält, er dieses aber...

irata 14. Feb 2016

Hat eigentlich schon in den 1960ern angefangen: https://en.wikipedia.org/wiki...

Anonymer Nutzer 14. Feb 2016

Also in meiner Mathematik gibt es mit der Sonne eine ausreichend große Energiequelle und...


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