Ученые из Гавайского университета в Маноа впервые предоставили прямые доказательства того, что отходы глубоководной добычи могут нанести ущерб жизненно важным экосистемам в Зоне Кларион-Клиппертон (CCZ) Тихого океана. Это исследование, опубликованное 6 ноября в журнале Nature Communications, показывает, что данный район, один из самых биологически богатых регионов глубоководья, в настоящее время становится объектом растущего промышленного интереса. Исследователи обнаружили: осадочные отложения, выбрасываемые в ходе добычи, способны нанести вред морской жизни в так называемой «сумеречной зоне» – ключевой среде обитания на глубине от 200 до 1500 метров, которая поддерживает обширные популяции крошечных дрейфующих животных, известных как зоопланктон, и является основой океанической пищевой сети.
Команда установила, что 53% зоопланктона и 60% микронектона – мелких животных, питающихся зоопланктоном, – будут затронуты сбросами отходов добычи. Подобные нарушения могут распространиться по всей пищевой цепи, в конечном итоге затрагивая крупных хищников – рыбу, морских птиц и млекопитающих.
Майкл Дауд, ведущий автор исследования и аспирант по океанографии в Школе океанических и земных наук и технологий Гавайского университета в Маноа (SOEST), объясняет: «Когда отходы глубоководной добычи попадают в океан, вода становится мутной, как Миссисипи, заполненная грязью. Вездесущие частицы разбавляют питательные природные частицы пищи, которые обычно потребляет крошечный дрейфующий зоопланктон». Он добавляет, что микронектон – мелкие креветки, рыбы и другие плавающие животные – питается зоопланктоном. Некоторые из этих организмов мигрируют между глубинами и приповерхностными водами, становясь пищей для рыб, морских птиц и млекопитающих. Таким образом, воздействие осадочных отходов, которые метафорически можно назвать «нездоровой пищей», на зоопланктон потенциально может нарушить всю пищевую сеть.
Исследование, озаглавленное «Deep-sea mining discharge can disrupt midwater food webs», проанализировало воздействие осадочных шлейфов, образовавшихся во время тестовой добычи в Зоне Кларион-Клиппертон в 2022 году. Этот обширный регион выбран для добычи полиметаллических конкреций, содержащих ценные минералы – кобальт, никель и медь, – которые являются ключевыми компонентами для электромобилей и возобновляемых источников энергии.
Собрав и проанализировав образцы воды из мест сброса отходов, ученые обнаружили, что частицы отходов добычи содержат значительно меньше аминокислот – важного показателя пищевой ценности – по сравнению с природными частицами, которые обычно служат пищей для морских организмов.
«Речь идет не только о добыче на морском дне, но и о сокращении запасов пищи для целых сообществ глубоководных организмов», – заявила соавтор работы Эрика Гётце, профессор океанографии SOEST и специалист по морскому зоопланктону. «Мы обнаружили, что многие животные на глубине сброса зависят от естественных мелких детритных частиц – той самой пищи, которую вытесняют частицы из шлейфов добычи».
В настоящее время около 1,5 миллиона квадратных километров Зоны Кларион-Клиппертон лицензированы для глубоководной разведки месторождений, что отражает растущий глобальный спрос на минералы, используемые в низкоуглеродных технологиях.
В процессе добычи конкреции вместе с окружающими отложениями и морской водой собираются со дна, затем перекачиваются на надводное судно, где отделяются от отходов. Оставшийся осадок и мелкие фрагменты конкреций затем сбрасываются обратно в океан. Некоторые компании предлагают выбрасывать эти отходы непосредственно в «сумеречную зону». До недавнего времени экологические последствия такой практики оставались в значительной степени неизученными.
Эти открытия подчеркивают существенный пробел в регулировании, поскольку в настоящее время не существует международных правил, определяющих, где и как можно сбрасывать отходы глубоководной добычи.
«Сумеречная зона» изобилует жизнью, включая криль, кальмаров, рыбу, осьминогов и нежные медузообразные виды. Многие из этих организмов каждую ночь поднимаются к поверхности для питания, а затем днем снова опускаются на глубину, тем самым перенося углерод в глубокий океан. Эта вертикальная миграция способствует поддержанию углеродного баланса планеты и поддерживает здоровье морских экосистем во всем мире.
«Наше исследование показывает, что шлейфы глубоководной добычи не просто создают мутную воду – они изменяют качество доступной пищи, особенно для животных, которые не могут легко уплыть», – отметил соавтор Джеффри Дразен, глубоководный эколог и профессор океанографии SOEST. Он сравнивает это с «выбросом пустых калорий в систему, которая на протяжении сотен лет функционировала на основе тонко настроенной диеты».
Исследование вызывает опасения, что крупномасштабная добыча может спровоцировать широкомасштабные и долгосрочные изменения в океанических экосистемах, если будет проводиться без строгих мер предосторожности. Под угрозой могут оказаться даже коммерческие рыболовства; например, популяции тунца мигрируют через Зону Кларион-Клиппертон, а это означает, что последствия добычи могут распространиться на морепродукты, потребляемые во всем мире.
«Глубоководная добыча пока не началась в коммерческих масштабах, поэтому у нас есть шанс принять обоснованные решения», – подчеркнул соавтор Брайан Попп, профессор геологических наук SOEST и эксперт по биогеохимии стабильных изотопов морских организмов. «Если мы не поймем, что поставлено на карту в срединных водах, мы рискуем нанести вред экосистемам, которые только начинаем изучать».
Авторы исследования выражают надежду, что их результаты послужат основой для политических дискуссий, ведущихся в Международном органе по морскому дну, и будут учтены при проведении экологических экспертиз Национальным управлением океанических и атмосферных исследований. Они подчеркивают важность разработки международных правил для защиты морских экосистем – от поверхностных вод до глубинных.
«Прежде чем начнется коммерческая глубоководная добыча, крайне важно тщательно продумать глубину сброса отходов», – добавил Дразен. «Судьба этих шлейфов отходов добычи и их воздействие на океанические экосистемы различаются в зависимости от глубины, и неправильный сброс может нанести вред сообществам организмов от поверхности до морского дна».
Среди других авторов исследования – аспиранты по океанографии Гавайского университета в Маноа Виктория Ассад и Алексус Казарес-Нюссер, а также профессор океанографии Анжелик Уайт.
