海平面200米以下的深海是地球上最大的生物栖息地,也是最难抵达的地方。海底由山脉、高原、火山、山谷和浩瀚的海底平原组成,就像陆地环境一样。海底既蕴藏着陆地上的许多矿物质,储量丰富,也有深海特有的矿物质,例如铁锰结核和多金属结核。

早在1860年代,人们就知道海洋深处有矿藏。在儒勒·凡尔纳的《海底两万里》一书中,尼摩船长宣布“在海洋深处,有易于开采的锌矿、铁矿、银矿和金矿”,他预计储量丰富的海洋资源可以满足人类的需求。海底确实有着丰富的资源,但凡尔纳错误地估计了开发海底资源的容易程度。

1960年代,美国地质学家约翰·L·梅罗出版了《海底矿产资源》一书,认为海底将成为满足全球矿物质需求的主要供应来源。自此,人们开始密切关注深海海底矿物。马耳他大使阿尔维德·帕尔多在联大第一委员会上发表演讲,呼吁将深海海底的资源视为“全人类共同的遗产”,并且敦促创建国际监管体系,防止科技发达的国家殖民海底,垄断海底资源,损害发展中国家的利益。

帕尔多大使的宏大愿景成了1960年代的主流思想,并且成为联合国在1967-1982年间制订海洋综合治理制度的主要推动力。1970年,大会第2749号决议通过了《国家管辖范围以外海床洋底及其底土的原则的宣言》,指出海底应保留专供和平用途。根据帕尔多的建议,大会宣布海底矿产资源是“全人类的共同遗产”,应以全人类福利为前提,建立国际机构加以开发。

1970年代,人们对海底采矿的热情高涨,但由于世界金属价格暴跌,发展中国家的矿物相对容易开采,这个呼声销声匿迹。

24年后,大会当年提议建立的国际机构终于出现,国际海底管理局(海管局)成立,作为联合国共同制度内的自治组织,总部设在牙买加首都金斯敦。1982年《联合国海洋法公约》(《海洋法公约》)的所有缔约国都成为海管局的成员国,共计168个成员国,包括欧洲联盟。海管局是根据《海洋法公约》设立的三个国际机构之一,另外两个机构是大陆架界限委员会和国际海洋法法庭。海管局的主要职能是规范“区域”内深海海底矿物的勘探和开发。《海洋法公约》将“区域”定义为国家管辖范围以外的海床和及其底土,即大陆架外部界限以外的区域,占整个地球海底面积的50%以上。

如今,经过几十年的“搁置”,私营部门和政府重燃对海洋矿物商业开采的热情,主要原因是海洋采矿和加工技术取得进步,以及发展中国家的全球化和工业化导致对矿物质的长期性需求增加。由于全球人口不断增长、中产阶级的逐渐扩大使得城市化以及建设可再生低碳基础设施的需求增加,陆地矿藏面临日渐严重的压力。此外,容易开采的高质量矿床快速减少。虽然在地下深处或偏远地区可能还有新的矿产资源,但是开采这些陆地矿藏将耗费大量人力物力,并造成重大的社会和环境后果。增加金属回收会缓解一部分压力,但这一方法绝对无法满足不断增长的中长期需求。因此,深海海底矿物越来越有可能成为可持续发展的引擎,特别是对于陆地资源稀缺的国家和缺乏经济发展机会的小岛屿发展中国家。

目前,对海洋矿藏的商业开发兴趣主要涉及三种矿物。多金属结核遍布整个海洋,主要位于海底深海平原,经常浅藏于细粒沉积物中。结核含有多种金属,包括锰、铁、铜、镍、钴、铅和锌,还含有少量贵重金属,例如钼、锂、钛和铌等。商业开采研究最深入的地区是位于太平洋东部的克拉里昂-克利珀顿区(CC区),该区域水深3500-5500米。仅仅这一处矿床所含的镍、锰和钴,就多于陆地上这三种矿产资源的总和。具有开发潜力的地区还包括中印度洋盆地以及库克群岛、基里巴斯和法属波利尼西亚的专属经济区。

多金属硫化物(也称海底块状硫化物)富含铜、铁、锌、银和金。矿床一般位于大洋中脊、弧后脊和活火山弧的构造板块边界处,通常位于水深2000米的大洋中脊。矿床经数千年的热液活动而形成,即地壳下温度高达400℃的热泉排放热液并沉淀出金属。这一活动会形成黑色的海底烟柱,因此,海底热泉常常被称作“黑烟柱”。活跃的海底热泉中有一个独特的生态系统。以硫化氢为能量来源的化学合成细菌是热泉中食物网的最底层,食物网中还包括各种巨型管虫、甲壳动物、软体动物和其他物种。许多物种是海底热泉独有的,因此,海底热泉生境具有内在的科学价值。

富钴结壳多见于水深400-7000米的海山斜坡及顶部,由海水中的矿物质沉积而成,含有铁、锰、镍、钴、铜和包括稀土元素在内的多种稀有金属。虽然全球约有10万座海拔1000米以上的海山,但适合开采富钴结壳的海山寥寥无几。最具开采前景的区域位于日本和马里亚纳群岛以东的西太平洋麦哲伦海山。

根据《海洋法公约》,“区域”内海底矿物的勘探和开采,只有与海管局签署合同后才能进行,须遵守海管局的规则、规章和程序。海管局可以和公有或私有的采矿企业签订合同,前提是企业获得了《海洋法公约》缔约国的担保,并达到一定的技术和财力标准。深海海底采矿的经济效益最终会成为全人类的共享福利,最有可能在于开采企业向海管局缴纳的费用,尤其考虑到缺乏独立进行深海海底采矿技术和资金的发展中国家的利益。

海管局制定了管理勘探活动的规章,包括有关环境保护的条款。迄今为止,海管局已经批准了28份勘探太平洋、印度洋和大西洋的合同,覆盖了130多万平方公里的海底。2017年1月,波兰申请了第29份勘探合同。合同由《海洋法公约》的缔约国以及缔约国担保的公司持有。参与勘探的国家和国际组织包括:中国、法国、德国、印度、日本、大韩民国、俄罗斯联邦和国际海洋金属联合组织(由保加利亚、古巴、捷克共和国、波兰、俄罗斯联邦和斯洛伐克组成)。越来越多由发达国家和发展中国家担保的私营实体也签署了合同,包括库克群岛、基里巴斯、瑙鲁、新加坡和汤加等小岛屿发展中国家。

海管局专注于考虑一系列技术、财务和环境问题,从而为资源开采活动制订监管制度。虽然开采每一种矿藏所需的设备在技术方面有所差异,但开采的基本概念和方法是相似的。在每一次开采行动中,都用海底采矿车收集海底矿物。采集海底块状硫化物和富钴结壳时需要碎裂矿床或分离矿床和基岩,而多金属结核可以直接从海底收集。所有被开采的原材料和海水一起通过提升管系统被运往水面支援船只。矿石在船上与海水分离,然后被送至陆地上的提炼厂。

作为监管者,海管局最大的担忧也许是如何平衡保护海洋环境的需求和深海海底采矿的社会效益,包括重要矿物的获取、生物群体生境的保存、深海综合研究和技术发展。事实上,在“区域”内的任何一个地方,只有在海管局的许可下才能进行开采,这保证了深海海底采矿的环境影响将处于国际机构的监管和控制之下。这一点从根本上反映了深海开发应有的预防性特征。尽管如此,采矿显然会从某种程度上影响海洋环境,特别是在采矿作业的邻近地区。影响可能包括伤害活的生物体、移除基岩栖息地并产生沉积物羽流。提升管系统和运输系统故障、液压泄露、噪音污染和光污染也可能造成其他环境破坏。迄今为止,海管局的主要工作是要求勘探承包者收集基线数据(特别是关于深海物种的组成和分布)并进行科学研究,以期更好地了解深海采矿的长期潜在影响。

1982年通过的《海洋法公约》,是联合国最伟大的成就之一。《海洋法公约》最重要的贡献之一是将超过50%的海底纳入国际管辖权,不受任何一个国家管辖。虽然帕尔多大使设想并载入《海洋法公约》的“全人类共同的遗产”承诺经过了50多年的多边努力才开始兑现,但是,当前可持续开采海底矿产资源的前景比过去30多年的任何时候都要光明。如果根据《海洋法公约》规定的制度进行有效管理,深海海底采矿将有利于落实可持续发展目标14,特别是对于地理位置不佳的内陆国家和经济发展严重依赖海洋及其资源的小岛屿发展中国家来说。