深海采矿热潮下，科学家将探秘海底生态能否恢复

2021年，一台名为“帕塔尼亚二号”的10米长机器人在东太平洋约4000米深的海底作业，其吸头将土豆大小的多金属结核吸入大箱中。这是在克拉里昂-克利珀顿区（CCZ，一片500万平方公里、布满珍贵金属块的区域）进行的首次工业级采矿设备测试，该区域也是关于是否允许企业进行深海采矿争议的核心。当时，海面上的研究船通过遥控潜水器和其他海洋传感器监测采矿设备留下的痕迹，数据清晰显示深海采矿对丰富却鲜为人知的深渊生物群造成了直接破坏。

五年后的今天，欧洲“采矿影响”（MiningImpact）项目的研究人员计划重返“帕塔尼亚二号”测试点及CCZ其他区域，评估采矿对深海群落的长期影响以及它们可能需要多长时间恢复。该项目始于2015年，耗资2500万欧元，计划在2026至2028年开展六次科考航次，涉及来自九个国家的100多名科学家。

此研究启动之际，围绕开采结核以获取镍、钴等电动汽车电池所需金属的竞争正愈演愈烈。联合国国际海底管理局（ISA）今年可能敲定国际水域采矿法规，已向21个法律实体发放31份深海采矿勘探合同——主要针对CCZ的多金属结核，也包括海山顶部的富钴铁锰结壳和大洋中脊热液喷口周围形成的硫化物。此外，美国在2025年发布行政命令，指示联邦机构加快深海采矿审批，进一步加剧了竞争。坦普尔大学深海生物学家埃里克·科德斯指出：“美国基本上是在试图绕过ISA。”

“采矿影响”项目首席科学家、基尔亥姆霍兹海洋研究中心的地球化学家马蒂亚斯·黑克尔表示，监管机构有许多问题需要答案，“但我们目前无法回答”。采矿目标区域生活着许多特有物种——包括海绵、珊瑚、苔藓虫、海参、海星、海胆和鱼类，其中约90%尚未被描述。在CCZ的深渊平原，许多已知物种仅生活在结核上。这些结核是数百万年来海水中的金属沉淀聚集而成，“是这片软沉积物中原本不存在的硬质基底”，黑克尔解释道。

采矿的直接影响已毋庸置疑。例如，去年12月《自然·生态与进化》的一项研究发现，在“金属公司”2022年于CCZ进行的测试后，物种数量减少了32%。但深海种群通过幼虫扩散的连接程度，以及远处种群能否有效重新占据采矿区域，这些尚不清楚。

计划于10月进行的一次航次将重返“帕塔尼亚二号”测试点，观察采矿轨迹内外是否出现自然恢复迹象。同时还将检查2021年沉放在该区域海床上的复制结核架——这是荷兰皇家海洋研究所深海生态学家萨宾·戈尔纳领导的一项为期30年实验的一部分，旨在测试提供适宜栖息地是否能加快深海生物回归。

黑克尔指出，即使在扰动发生多年后，答案也可能不明确，恢复可能需要数十年甚至数百年。2015年“采矿影响”项目第一阶段，科考航次重返了秘鲁海盆的两个早期深海采矿测试点（1989年的海底犁耕实验），结果发现数十年后沉积物中的微生物仍未恢复，“那里的生命活动要慢得多”。

2027年的第二次航次将尝试通过深海生物的遗传学特征来评估其恢复潜力。研究团队将穿越CCZ的广阔区域，收集多种物种样本，分析种群间的遗传差异，以了解物种在深海中的传播距离和种群连接程度。国家海洋学中心的深海生物学家丹尼尔·琼斯表示，深海动物数量稀少，“你采集到的动物往往只发现过一两次”，但团队希望通过密集采样收集足够个体来比较CCZ不同区域的种群。

“采矿影响”项目还将研究其他潜在采矿点。2027年，团队将前往挪威水域的三个热液喷口。ISA的法规草案不允许在活跃喷口采矿，那里有独特的特化群落，包括鹅颈藤壶、毛茸茸的雪人蟹和化能合成细菌席。但废弃喷口仍是采矿者的目标。由荷兰皇家海洋研究所领导的此次航次将考察非活跃和已灭绝喷口的生物群落特征，以及采矿目标喷口通过幼虫扩散和洋流与活跃喷口的连接程度。

斯克里普斯海洋研究所的海洋生物学家莉萨·莱文曾为ISA提供咨询，她认为确定深海采矿的潜在环境影响是重要工作，但她认为决定采矿未来的可能是经济因素而非环境影响——大多数主要汽车制造商已在使用不需要钴或镍的新型电池技术。“我认为环境问题最终不会决定我们是否采矿，”莱文说，“关键在于是否有利可图。”