La minería de los fondos marinos , también conocida como minería del fondo marino [1], es la recuperación de minerales del fondo marino mediante técnicas de minería submarina. El concepto incluye la minería a poca profundidad en la plataforma continental y la minería en aguas profundas a mayores profundidades asociadas con la actividad tectónica, las fuentes hidrotermales y las llanuras abisales . La mayor necesidad de minerales y metales utilizados en el sector tecnológico ha dado lugar a un renovado interés en la extracción de recursos minerales de los fondos marinos, incluidos enormes depósitos de sulfuros polimetálicos alrededor de fuentes hidrotermales, costras ricas en cobalto en las laderas de los montes submarinos y campos de nódulos de manganeso en las llanuras abisales. [2] Si bien el fondo marino proporciona una alta concentración de minerales valiosos, existe un riesgo desconocido de daño ecológico a las especies marinas debido a la falta de datos. [1] [2]
Los variados procesos geológicos y biológicos que ocurren en el océano producen concentraciones económicamente viables de una variedad de minerales, especialmente en las proximidades de respiraderos hidrotermales , donde fluidos altamente concentrados precipitan sus solutos al enfriarse. Los problemas técnicos y económicos de la extracción no se han superado en la mayoría de los yacimientos. Ha habido algunas operaciones mineras submarinas viables, en particular la recuperación de diamantes frente a la costa occidental del sur de África. [1]
Ya se conocen depósitos de diamantes, arenas de hierro con titanomagnetita y feldespatos de cal-sosa, costras de manganeso ricas en cobalto, nódulos de fosforita y nódulos de manganeso. El valor y la escasez de elementos de tierras raras están fomentando la investigación para extraerlos de los depósitos del fondo marino. [1] También existe la posibilidad de extraer metano de los hidratos de gas en los sedimentos marinos en los taludes y elevaciones continentales. [2]
Hay potencialmente disponibles grandes cantidades de hidratos de gas, ya que 1 m 3 de hidrato de metano puede producir 164 m 3 de gas metano. Sin embargo, el proceso es tecnológicamente complejo y costoso, por lo que la explotación comercial aún no ha comenzado. Las estimaciones de la masa mundial de hidratos de metano marinos oscilan entre 550 y 1.146 Gt C. Las reservas de hidratos de gas están ampliamente distribuidas en los sedimentos de los taludes y elevaciones continentales y en la tierra bajo el permafrost polar, con un 95% estimado en depósitos de los márgenes continentales. [2]
Los nódulos de manganeso se encuentran en las llanuras abisales del fondo marino que contienen una variedad de metales utilizables, incluidos cobre, cobalto y níquel, que tienen una gran demanda para producir tecnología. [3] Estos metales son muy buscados para la producción de baterías, teléfonos inteligentes, coches eléctricos, turbinas solares y eólicas y el almacenamiento de electricidad verde. Sólo un coche eléctrico necesita entre cinco y diez kilogramos de cobalto. [4] El tamaño de los nódulos de manganeso es de 1 a 10 centímetros, y difieren en forma y superficie, según el entorno. [5]
En la costa occidental de Namibia en el sur de África, Diamond Fields International Ltd inició la extracción de diamantes en los fondos marinos poco profundos en 2001. El Grupo De Beers continúa utilizando barcos especializados para recuperar diamantes del fondo marino. En 2018 extrajeron 1,4 millones de quilates de la zona económica exclusiva (ZEE) de Namibia. En 2019, De Beers puso en servicio un nuevo barco que se espera que mejore la productividad en un factor de dos. [6]
El gobierno de Papua Nueva Guinea (PNG) concedió una licencia de "exploración" a Nautilus Minerals Ltd. (Nautilus) para el proyecto "Solwara 1" en enero de 2011. Fue la primera licencia de exploración para las profundidades marinas. Si bien el proyecto no siguió adelante debido a que Nautilus se declaró en quiebra, proporcionó una base sobre cómo podría desarrollarse el marco legal. El contrato de arrendamiento cubría un área de 59 kilómetros cuadrados a una profundidad de 1.600 metros en el mar de Bismarck para extraer recursos esenciales durante un período de 20 años. Nautilus pretendía extraer un total de 1,3 toneladas de materiales, incluidas 80.000 toneladas de cobre de alta calidad y entre 150.000 y 200.000 onzas de mineral de sulfuro de oro en el transcurso de 3 años. [7] Teniendo en cuenta que la economía de PNG depende en gran medida de la minería, PNG tenía un gran interés en el éxito de Solwara 1 y compró una participación del 30%, lo que luego les costó más de $120 millones (USD) en pérdidas. [8] [9] Hubo una oposición generalizada a la concesión de licencias, principalmente debido a la falta de compensación a los ciudadanos locales y pueblos indígenas por los posibles daños que la minería podría causar. [10]
Todas las propuestas de minería del fondo marino se basan en un concepto similar de un recolector de recursos del fondo marino, un sistema de elevación y embarcaciones de superficie que pueden procesar el material en alta mar o transportar minerales a instalaciones terrestres. [11] La mayoría de los sistemas de recolección propuestos utilizarían vehículos operados a distancia, que eliminarían los depósitos del fondo marino mediante dispositivos mecánicos o chorros de agua a presión. [2] Se construyó maquinaria de excavación robótica para trabajar en los depósitos del Proyecto Solwara 1. Esto incluía un cortador a granel para romper la roca superficial y una máquina recolectora que actuaría como una draga de succión bombeando los fragmentos a la bomba de elevación. Esto transferiría el material a un barco en la superficie que lo transportaría a un sitio para ser procesado. Se trata de enormes máquinas que maniobran sobre orugas por el fondo del mar. Los minerales que se concentran en los depósitos del fondo marino pueden ser ricos en metales como cobre, oro, plata y zinc, pero es necesario descomponerlos para su extracción y transporte. [12] [13] El gas natural se extraería de los yacimientos de hidrato de gas inyectando inhibidores químicos, despresurizando el yacimiento o aumentando la temperatura. [2]
Existe potencial para un impacto económico positivo para las industrias mineras involucradas, las industrias que necesitan los minerales disponibles y para los países con ZEE en las que se encuentran los depósitos. [1]
La minería de los fondos marinos se ha defendido como una alternativa a la minería terrestre . Se sabe que la minería terrestre tiene un impacto destructivo al contribuir a la generación de aguas residuales tóxicas, la contaminación del suelo y la deforestación. [14] En China e Indonesia, los residuos de litio, grafito y silicio destruyeron aldeas y ecosistemas. También ha habido importantes problemas de drenaje ácido de minas en Estados Unidos. [15] La minería terrestre también produce más de 350 mil millones de toneladas de desechos y tiene una importante huella de carbono. [3] Representa el 11% de la energía mundial, en comparación con un 1% estimado en la minería de los fondos marinos. [3] Decenas de miles de kilómetros cuadrados de bosques son talados para la minería terrestre, y se espera que aumente, fomentando la destrucción del hábitat y la pérdida de biodiversidad. [16] Algunos estudios han demostrado que las profundidades del mar tienen los entornos de biomasa más bajos del planeta. [3] La Zona Clarion Clipperton tiene 300 veces menos biomasa que el bioma promedio en tierra y hasta 3000 veces menos en comparación con las regiones de selva tropical donde se encuentran la mayoría de las minas terrestres. [3] La vida que existe está formada en un 70% por bacterias, y la mayoría de los organismos miden menos de 4 cm. [3] En última instancia, todavía no hay datos suficientes para confirmar estos estudios.
Las profundidades marinas proporcionan especialmente minerales muy demandados por las nuevas tecnologías ecológicas. Esto no se puede satisfacer con los esquemas de reciclaje actuales y, para mantenerse al día con la demanda intensificada, la producción de estos minerales tendría que aumentar en casi un 500% para 2050. [17] Las profundidades marinas son mucho más económicas que las fuentes terrestres, como los minerales metálicos en tierra. El rendimiento es inferior al 20%, a menudo utilizando menos del 2%, mientras que los nódulos del fondo marino contienen un 99% de minerales utilizables. [15]
También hay un costo social reducido para las naciones con depósitos en los fondos marinos en comparación con las naciones con minas terrestres, ya que la minería en los fondos marinos tiene poco costo en vidas humanas debido a su distancia de los peligros terrestres. Las minas terrestres tienen una gran asociación con las muertes y lesiones y el costo financiero de estas. La minería terrestre es la segunda industria más dañina para la salud humana: se estima que casi 7 millones de personas corren riesgo por los desechos tóxicos que produce la minería terrestre y un número de muertes de más de 15.000 mineros cada año. [18] [19] Existe una variedad de costos financieros que dependen de la valoración que hace una nación del costo de la vida humana. Por ejemplo, en Sudáfrica, 143 muertes en 2 años de minería costaron 150 millones de dólares. [20] A menudo, las poblaciones vulnerables se ven más afectadas ya que los trabajadores suelen ser personas desfavorecidas o niños en los países en desarrollo. La mitad de los suministros de cobalto provienen de prácticas inhumanas de trabajo infantil y la intensificación prevista de la extracción terrestre de metales podría exacerbar los abusos contra los derechos humanos. [15] También hay problemas con la práctica de construir minas en tierras indígenas, pero los habitantes indígenas a menudo no tienen los recursos para luchar contra las grandes empresas. [21] La minería de los fondos marinos como fuente alternativa no causa ninguna perturbación cultural. Las compañías mineras también han ofrecido 'beneficios compartidos' a las naciones que les otorgan contratos para explotar dentro de su ZEE. [22] Esto puede incluir la provisión de empleo y capacitación, desarrollo de infraestructura, inversión comunitaria directa y pagos al gobierno como compensación a las comunidades locales. El desarrollo de infraestructura podría proporcionar acceso a electricidad y agua potable o el desarrollo de carreteras, escuelas y hospitales. [22] La práctica de redistribuir beneficios queda a discreción de las empresas y naciones involucradas en los proyectos, ya que actualmente no existen directrices.
También existe la posibilidad de que se produzcan graves impactos ambientales en ecosistemas sensibles y únicos a través de la alteración del fondo marino y los depósitos de material perturbado en las regiones aguas abajo. El interés por las posibilidades mineras impulsa el estudio científico de los yacimientos y los mecanismos de su formación. Los biólogos están preocupados por las comunidades poco conocidas de formas de vida exóticas que podrían ser destruidas antes de ser estudiadas. Todavía no hay suficientes investigaciones para hacer predicciones con confianza. [1]
En el caso de los depósitos alrededor de respiraderos hidrotermales, cada respiradero descarga una mezcla única de solutos y, por lo tanto, cada respiradero es colonizado por una combinación diferente de formas de vida. Los investigadores todavía están encontrando nuevas especies, pero una característica común de los respiraderos es que sus ecosistemas prosperan en condiciones que serían muy hostiles para la mayoría de las otras formas de vida. El estudio de estas especies podría proporcionar información sobre la evolución de la vida terrestre. También existen preocupaciones sobre la seguridad de los sistemas previstos para la recuperación de minerales y el posible impacto de los accidentes relacionados con dichos equipos en el medio ambiente local y en general. [1]
La extracción de nódulos de manganeso en las profundidades del mar requiere vehículos del tamaño de camiones grandes en el fondo marino que potencialmente pueden destruir hasta una profundidad de 3 km en el fondo marino, con las huellas del arado aún visibles décadas después. [23] [24] Algunos estudios han sugerido que la microbiología necesitaría más de 50 años para volver a su estado inicial sin alteraciones. [25] Los contratos para explorar en busca de nódulos de manganeso suelen ser sólo para áreas de hasta 75.000 km 2 , pero se estima que el área total afectada oscila entre 200 y 600 km 2 , lo que afecta a un ecosistema marino mucho más grande. [24] Estos vehículos mineros emiten columnas de sedimento que transportarían sedimento a una distancia mayor del sitio. [24] El fondo marino también tiene un potencial de recuperación mucho más lento ya que los nódulos sólo crecen unas pocas decenas de milímetros por millón de años. [26] La epifauna es la fauna que depende de los nódulos y del hábitat que estos producen a través de su sustrato. Después de la extracción de los nódulos, el sustrato de los nódulos no regresará durante millones de años hasta que se formen nuevos nódulos. Esta epifauna rara y de reproducción lenta se enfrentaría a la extinción debido a la eliminación de hábitat involucrada en los nódulos mineros. [27] Los organismos que viven en el fondo marino también pueden verse afectados por el ruido y la contaminación lumínica generados por la tecnología minera o podrían dispersarse o asfixiarse en el sedimento de las columnas. [28]
En última instancia, la lejanía y la complejidad del fondo marino dificultan que los académicos obtengan resultados definitivos de la investigación. [29]
La Autoridad Internacional de los Fondos Marinos es un organismo de las Naciones Unidas que se estableció en 1982 para regular las actividades humanas en los fondos marinos más allá de la plataforma continental. Continúa desarrollando reglas para la minería comercial y, hasta 2016, ha emitido 27 contratos para exploración minera, cubriendo un área total de más de 1,4 millones de km 2 . Ya se están llevando a cabo otras operaciones mineras en los fondos marinos dentro de las ZEE de los estados nacionales, generalmente a profundidades relativamente poco profundas en la plataforma continental. [2]
La jurisdicción que rige la actividad humana en el océano está dividida en zonas por distancia a la tierra. Un estado costero tiene jurisdicción plena sobre 12 millas náuticas (22 km) de mar territorial, de acuerdo con la Convención de las Naciones Unidas sobre el Derecho del Mar (UNCLOS) de 1982, [30] que incluye el espacio aéreo , la columna de agua y el subsuelo . Los estados costeros también tienen derechos y jurisdicción exclusivos sobre los recursos dentro de su ZEE de 200 millas náuticas (370 km). Algunos estados también tienen derechos soberanos sobre el lecho marino y cualquier recurso mineral sobre una plataforma continental extendida más allá de la ZEE. Más lejos de la costa se encuentra el área fuera de la jurisdicción nacional, que cubre tanto el fondo marino como la columna de agua que se encuentra encima de él. La UNCLOS designa esta región como patrimonio común de la humanidad . La UNCLOS proporciona el marco legal, mientras que la regulación y el control de las actividades relacionadas con los minerales son responsabilidad de la Autoridad Internacional de los Fondos Marinos. El artículo 136 de la Convención sobre el Derecho del Mar cubre el patrimonio común de la humanidad, el artículo 137 cubre los recursos dentro del área común y el artículo 145 cubre la protección del medio marino en áreas más allá de la jurisdicción nacional. [2]
Sin embargo, cualquier corporación puede reclamar acceso a la región internacional si puede argumentar que beneficia el patrimonio común de la humanidad y considera la salud marina. La mayor parte de la minería de los fondos marinos se produce dentro de una ZEE, por lo que las empresas se preocupan principalmente por cuestiones de jurisdicción nacional. Con el avance de la tecnología, las empresas buscan moverse fuera de la ZEE, requiriendo el permiso de la ISA. Los estados también deben garantizar que las actividades mineras en aguas profundas no dañen a otros estados y su medio ambiente , lo que significa que la contaminación producida localmente no puede extenderse más allá de las zonas bajo jurisdicción estatal.
En junio de 2021, el presidente de Nauru destacó ante el consejo de la Autoridad Internacional de los Fondos Marinos la urgencia de ultimar las regulaciones para la minería en aguas internacionales. [31]
La Autoridad Internacional de los Fondos Marinos ha estado trabajando en el Código de Minería, normas que rigen la minería comercial de los fondos marinos, desde 2014 y tenía previsto publicarlas en 2020. La solicitud de Nauru desencadenó una "regla de dos años" que obliga a la autoridad a haber finalizado el reglas para julio de 2023 o aceptar solicitudes de explotación en ausencia de pautas formales. Las reglas aún no se han finalizado, pero el consejo de la ISA acordó intentar completar un conjunto de reglas formales para 2025. [32] La Metals Company , que busca explotar en Nauru, acordó desde entonces no presentar otra solicitud de minería hasta julio. 2024, lo que permitirá a la ISA cuatro sesiones más para trabajar en la regulación. [33] El caso ha llevado a al menos 21 naciones junto con activistas a pedir una moratoria hasta que se completen más investigaciones. [32] Francia es el único país que pide la prohibición de la minería en aguas profundas, mientras que el Reino Unido, Noruega y China han presionado a favor de la minería en aguas profundas. Estados Unidos también ha presentado proyectos de ley que exigen una moratoria tanto en su propia ZEE como en aguas internacionales. La continua falta de regulación significa que las cuestiones relativas a los efectos a largo plazo de la minería en los fondos marinos siguen sin resolverse. [31]
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