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Tiefseebergbau: Eine Chance für die Zukunft?

erstellt von rduechting zuletzt verändert: 21.11.2011 15:28

Kupfer und Zink, Silber und Gold lagern am Boden der Ozeane in bis zu mehreren tausend Metern Tiefe. Können die marinen Vorkommen helfen, den weltweit wachsenden Bedarf zu decken? Mit einer Veröffentlichung im Fachmagazin GEOLOGY geben Geologen erstmals gesicherte Hinweise auf mögliche Fördermengen: „Sie können Minen an Land auf keinen Fall ersetzen“, fasst Mitautor Dr. Sven Petersen vom Kieler Leibniz-Institut für Meereswissenschaften zusammen.

Der Schwarze Raucher "One Boat" im Hydrothermalfeld "Turtle Pits" am Mittelatlantischen Rücken (Foto: ROV-Team, IFM-GEOMAR). Elektronik, Kommunikationstechnik, Optik und viele andere wachsende Industriezweige lassen die weltweite Nachfrage nach Kupfer und Zink, aber auch nach Silber, Gold und anderen Metallen kontinuierlich ansteigen. Solche Metalle sind auch am Meeresboden in sogenannten Massivsulfiden zu finden. Diese Gesteine entstehen überwiegend entlang der Grenzen tektonischer Platten, den Mittelozeanischen Rücken. Dort dringt Wasser ins Erdinnere ein, wird in der Tiefe aufgeheizt und chemisch verändert und steigt aufgrund der Erwärmung wieder zum Meeresboden auf.

Auf dem Weg nach oben reagiert das aggressive und heiße Wasser mit dem umliegenden Gestein und löst die Metalle heraus. Beim Austritt der bis zu 400°C heißen Lösung werden diese als Metall-Schwefel-Verbindungen ausgefällt und entweder am Meeresboden abgelagert oder als feinste Partikel ins Wasser eingetragen. So entstehen „rauchende“ Schlote, die diesen hydrothermalen Quellen den Namen „Schwarze Raucher“ eingebracht haben und mächtige Ablagerungen von Metallerzen bilden können.

Fluid-Probennahme mit dem Tauchroboter ROV KIEL 6000 (Foto: ROV-Team, IFM-GEOMAR).Einzelne Firmen prüfen bereits, unter welchen Bedingungen sich die Massivsulfide abbauen ließen. Für Vorkommen in der Nähe von Papua-Neuguinea wurde eine erste Abbau-Lizenz vergeben. Allerdings ist der größte Teil des Meeresbodens noch gar nicht auf solche Vorkommen hin untersucht worden, und auch das Wissen um die Metallgehalte der bisher bekannten Vorkommen ist gering. Vor diesem Hintergrund haben Geologen aus Kanada, den Vereinigten Staaten und Deutschland den möglichen Ertrag errechnet.

„Wir schätzen, dass in unmittelbarer Umgebung der weltweit bekannten vulkanischen Rücken etwa 600 Millionen Tonnen Massivsulfide lagern, erklärt Dr. Sven Petersen, Geologe am Kieler Leibniz-Institut für Meereswissenschaften (IFM-GEOMAR) und Mitautor der Studie. „Allerdings sind davon nur etwa 30 Millionen Tonnen Zink und Kupfer. Die Gesamttonnage in den Massivsulfidvorkommen am Meeresboden beträgt damit nur wenig mehr als die jährliche Fördermenge dieser Metalle an Land. Vor diesem Hintergrund legen die Autoren der Studie nahe, Kosten und Gewinn genau zu hinterfragen. „Minen an Land kann der Bergbau auf Schwarze Raucher in der Tiefsee jedenfalls nicht ersetzen“, ist sich Petersen sicher.

Sven Petersen (rechts) beim Sichten von Proben (Foto: Neill Campbell, British Geological Survey).Für ihre Berechnungen haben die Wissenschaftler 106 Vorkommen ausgewählt, die als repräsentativ für alle Vorkommen am Meeresboden gelten. Ihr Metallgehalt wurde anhand einiger besonders gut untersuchter Lagerstätten abgeschätzt und mit theoretischen Berechnungen zum Metallgehalt von den heißen Fluiden abgeglichen. Dabei wurde ein wichtiger Unterschied zwischen den Sulfidvorkommen und den Fördermengen der „Schwarzer Raucher“ deutlich.

Diese Hydrothermalquellen fördern deutlich mehr Metalle aus dem Erdinneren hervor, als tatsächlich in den Sulfidvorkommen am Meeresboden abgelagert wird. Der größte Teil der Metalle wird in der weiteren Umgebung in großer Verdünnung abgesetzt und steht für den Bergbau nicht zur Verfügung. „Dieser Aspekt wurde oft unterschätzt“, weiß Petersen. „Das hat dazu geführt, dass die Chancen des Tiefsee-Meeresbergbaus oft überbewertet wurden.“


Quelle: Leibniz-Institut für Meereswissenschaften Kiel, November 2011