Metallene på havbunnen – en ny ressurs

28.06.2017
Internasjonalt har det vært lett etter havbunnsmineraler i over 15 år. Det er tildelt 27 letekontrakter. Også i Norge øker interessen.

| Harald Brekke, seniorgeolog i Oljedirektoratet

Leting. Områder med letekontrakter i det internasjonale havbunnsområdet. Områdene for mangan-knoller, manganskorper og sulfider er innrammet med tykk strek i henholdsvis blått, grønt og rødt. De tynne gule og rosa linjene viser henholdsvis kyststatenes 200 nautiske mils-grenser og framlagte sokkelgrenser.

Leting.
Områder med letekontrakter i det internasjonale havbunnsområdet. Områdene for mangan-knoller, manganskorper og sulfider er innrammet med tykk strek i henholdsvis blått, grønt og rødt. De tynne gule og rosa linjene viser henholdsvis kyststatenes 200 nautiske mils-grenser og framlagte sokkelgrenser.

 

Det har lenge vært kjent at verdenshavenes store dyp inneholder forekomster av metalliske mineraler. Noen steder er forekomstene så store at de muligens er økonomisk drivverdige og derfor kan betraktes som malmforekomster.

Interessen for slike forekomster var en av de viktigste drivkreftene for å forhandle fram Havrettstraktaten i årene 1973- 1982, der rettighetene til disse ble regulert. Mineralforekomstene deles inn i tre typer; mangan-knoller, mangan-skorper og sulfider. Alle sammen inneholder flere slags metaller, og de ligger på store dyp, mellom 1500 og 6000 meter.

FNs havrettskonvensjon sier at en kyststat har råderett over ressursene på og under havbunnen på landets kontinentalmargin, i hele dens utstrekning - også der kontinentalmarginen strekker seg utover 200 nautiske mil. Havrettskonvensjonen definerer dette området med nasjonal råderett som kyststatens kontinentalsokkel. Dette er altså en juridisk definisjon av kontinentalsokkelen, ikke naturvitenskapelig.

I følge denne definisjonen er derfor ikke norsk kontinentalsokkel bare de grunne områdene der det finnes olje og gass. Den omfatter også flere tusen meter dype havområder langt fra land der det er naturlig å lete etter andre typer ressurser.

Mangan-knollene (ofte kalt mangan-noduler) ligger på bløt bunn på de store havdypene. De inneholder mye mangan og jern med mindre mengder kobber, nikkel, kobolt, titan og platina.

Mangan-skorpene inneholder også mest mangan og jern og mindre mengder titan, kobolt, nikkel, cerium, zirkonium og sjeldne jordarter (REE). Disse vokser som laminerte belegg på fast fjell der det stikker opp på havbunnen, på dyp mellom 1500 og 3000 meter.

 

Dype ressurser. Prøvelokalitet som viser manganskorpe på Vøringutstikkeren, der det ble hentet opp prøver i 2013.

Dype ressurser.
Prøvelokalitet som viser manganskorpe på Vøringutstikkeren, der det ble hentet opp prøver i 2013.

 

Sulfidene inneholder hovedsakelig bly, sink, kobber, kobolt, gull og sølv. De er knyttet til varme kilder på verdenshavenes vulkanske spredningsrygger der de danner «svarte skorsteiner» («Black Smokers»). Slike svarte skorsteiner er aktive i noen tusen år før de dør ut og etterlater seg «sulfidgrushauger» (mounds). Hovedmengden av sulfidmalmressursene ligger i disse haugene.

I de internasjonale delene av verdens havbunn har det vært lett etter slike ressurser i over 15 år. Leteområdene er e tildelt av Den internasjonale havbunnsmyndigheten. De første områdene ble tildelt sju pioner-investorer på 1990-tallet, men kontraktene begynte ikke å gjelde før i 2001, da regelverket for leting etter mangan-knoller var på plass. Det skjedde lite inntil 2012.

Dette året steg plutselig antall søknader om letekontrakter betydelig, og det holdt seg stabilt de neste tre-fire årene. Økningen i antall søknader kom samtidig med at regelverket for leting etter sulfider og mangan-skorper var ferdigstilt.

Det falt også sammen med at Kina var i ferd med å bli monopolist på en del strategiske mineraler som er viktige for innføringen av «den grønne teknologien». Mangan-skorper blir ansett for å være en framtidig kilde til slike strategisk viktige metaller, blant annet sjeldne jordarter.

 

Kart som viser antatt utbredelse av havbunnsmineraler på norsk kontinentalsokkel.

Kart som viser antatt utbredelse av havbunnsmineraler på norsk kontinentalsokkel.

 

Ressursmangel

Dessuten ser det ut til at verdens kobber-ressurser på land begynner å bli tømt. I følge The United States Geological Service (USGS) er verdens kobber-reserver på land omtrent 720 millioner tonn. Det holder til omtrent 40 år med dagens verdensforbruk. Men forbruket ventes å øke betydelig de nærmeste årene på grunn av den grønne teknologien – altså er tidshorisonten mye kortere. Da er det et poeng at USGS har beregnet de globale kobber-ressursene i dyphavets mangan-knoller til cirka 700 millioner tonn, altså like mye som ressursene på land. USGS har ikke publisert tall for kobberressursene i dyphavssulfidene. Andre har beregnet dem til under en tiendedel av USGS sine tall for mangan-knoller, men dette er antagelig et svært konservativt anslag (Hannington et al. 2011).

 

Leting

I det internasjonale havbunnsområdet er det nå 27 aktive letekontrakter, fordelt på tre typer mineralforekomster. De fleste kontraktørene er statseide institusjoner, som for eksempel franske Ifremer og tyske BGR. De siste årene har også private selskaper meldt seg på, som UK Seabed Minerals, belgiske G-Tec Sea Minerals og Keppel fra Singapore. Alle kontraktørene må ha offisiell støtte fra sitt lands regjering. Det er i dag 20 regjeringer som støtter leting etter mineralene. Fem av dem er utviklingsland, som alle er små øystater i Asia og Stillehavet.

Letekontraktene gjelder for 15 år, og det var opprinnelig forventet at kontraktørene etter dette ville gå over i en utvinningsfase. Det har foreløpig ikke skjedd. Alle de seks første lete-kontraktene har i stedet fått en fem-års forlengelse. Samtidig arbeider Havbunnsmyndigheten med regelverket for utvinning.

 

Utvinning

Den første utvinningen i internasjonalt område vil muligens skje i løpet av de neste ti årene, og da dreier det seg om manganknoller. Men lenge før det, kommer antagelig det kanadiske selskapet Nautilus til å starte utvinning på sulfidmalm-feltet Solwara 1 som ligger på 1700 meters dyp innenfor kontinentalsokkelen til Papua Ny Guinea.

Gruveutstyret er allerede konstruert og bygget, og produksjonsskipet skal være ferdig i 2019. Resultatet av det som skjer utenfor Papua Ny Guinea får stor innflytelse på utviklingen av denne industrien i resten av verden.

 

Norge

Hva så med norsk kontinentalsokkel? Vi vet, og har visst en stund, at det finnes havbunnsmineraler i de dype delene av Norskehavet. Universitetet i Bergen (UiB) gjorde de første funnene av «svarte skorsteiner » i Norskehavet for over ti år siden.

På grunnlag av blant annet Oljedirektoratets store datasett med multistråle-batymetri i Norskehavet (innsamlet for grensekartlegging), påviste Universitetet i Bergen (UiB) flere forekomster av sulfider (både skorsteiner og grushauger) langs den vulkanske Mohnsryggen mellom Jan Mayen og Bjørnøya og videre nordover på Knipovichryggen.

Siden er det påvist og tatt prøver av flere forekomster av sulfider og manganskorper under kartleggingen av Norskehavet i et flerårig forskningssamarbeid mellom UiB og Oljedirektoratet. Dette er et ledd i UiBs internasjonalt anerkjente forskning på de vulkanske prosessene som danner sulfidavsetningene, og det unike dyrelivet som lever av disse avsetningene.

For Oljedirektoratet er undersøkelsene en del av den generelle ressurskartleggingen av norsk sokkel, en av direktoratets hovedoppgaver. I det siste har Norges teknisk-vitenskapelige universitet (NTNU) også begynt a arbeide med havbunnsmineraler og gjort egne undersøkelser på sulfidforekomster som tidligere er påvist av UiB.

I tillegg til forekomstene i Norskehavet forventer vi at det på norsk kontinentalsokkel finnes mangan-skorpe rundt Yermakplatået i Polhavet, og rundt Bouvetøya i Sør-Atlanteren. Vi regner ikke med å finne forekomster av mangan-knoller på norsk sokkel, med et mulig unntak av sokkelen rundt Bouvetøya.

 

Metallinnhold i mangan-skorper fra Norskehavet
sammenlignet med Stillehavet

Kjemiske analyser av en del metaller i mangan-skorpeprøver fra Norskehavet sammenlignet med gjennomsnittsverdier for manganskorper i det nordvestlige Stillehavet. Prøvene fra Norskehavet faller i to grupper som forklart i teksten.

Kjemiske analyser av en del metaller i mangan-skorpeprøver fra Norskehavet sammenlignet med gjennomsnittsverdier for manganskorper i det nordvestlige Stillehavet. Prøvene fra Norskehavet faller i to grupper som forklart i teksten.

 

Lønnsomt?

Spørsmålet er nå om disse mineralene – noe sted på norsk sokkel – finnes i slike mengder og av en slik kvalitet at de kan regnes som økonomiske. For å kunne svare pålitelig på dette, kreves det betydelig mer arbeid og undersøkelser.

Som en begynnelse, har Oljedirektoratet foretatt en første serie kjemiske analyser av prøver fra tykke forekomster av mangan-skorper på brattskrentene av Jan Mayen-ryggen og Vøringutstikkeren. Resultatene viser interessante forskjeller sammenlignet med mangan-skorpene i resten av Atlanterhavet og i Stillehavet.

Mangan-skorpene i Norskehavet faller i to grupper når det gjelder innholdet av lantanoider; den ene inneholder omtrent dobbelt så mye som manganskorpene i Stillehavet og resten av Atlanterhavet, mens den andre har mindre. Begge grupper i Norskehavet inneholder betydelig mer litium (20-80 ganger) og scandium (4-7 ganger).

Dette er begge interessante, «grønne» metaller. Gruppen med høyt innhold av lantanoider har også forhøyet innhold av yttrium og ligger dermed høyt for hele rekken av sjeldne jordarter.

Disse resultatene er svært interessante. Nå gjelder det å finne ut hvordan disse kjemiske karaktertrekkene har oppstått, og hvordan vi kan bruke denne kunnskapen i den videre kartleggingen av kvalitet og utbredelse av disse ressursene. Tilsvarende undersøkelser må også gjøres for sulfidforekomstene. Dette omfatter utprøving av metoder for måling av forskjellige typer data og metoder for prøvetaking.

 

Tidlig fase

Først når vi har kommet et stykke på vei her, har vi grunnlag for å gi pålitelige ressursanslag. God forvaltning krever dessuten at slike beregninger må komme fra ansvarlige institusjoner som forplikter seg til anerkjente standarder for rapportering av ressurstall. Dette er helt avgjørende for eventuelle, framtidige beslutninger, både offentlige og private.

Selv om vi allerede har en del resultater å vise til, har norske havområder i liten grad vært utforsket med sikte på mineralforekomster, og gjeldende lovgivning er ikke utformet for slik aktivitet. Myndighetene arbeider derfor med utkast til en ny, moderne lov om mineralutvinning på kontinentalsokkelen, som skal sendes ut på offentlig høring.

 

Parallell

Nå står vi omtrent der vi sto da vi begynte å lete etter olje og gass.. Det som har gjort petroleumsnæringen til en stor suksess i Norge, er at vi har omgjort ressursene til verdier for hele samfunnet. Fra første stund var det klart at Staten eier petroleumsressursene og skulle forvaltes av Staten – til beste for alle.

Den gang hadde vi en verftsindustri og en skipteknologisk kompetanse i verdensklasse, og vi hadde et generelt høyt utdanningsnivå i befolkningen. Denne kompetansen, sammen med lovgivning og regelverk, var forutsetningen for å få kontroll over forvaltningen og den økonomiske styringen av petroleumsressursene.

Våre forutsetninger for å gjenta suksessen har ikke blitt mindre, selv om vi i dag har færre skipsverft. Vi har videreutviklet det maritimteknologiske miljø og ligger godt plassert i verdenstoppen innen maritim industri, forskning og utdanning. Landet har dessuten 50 års erfaring fra alle sider av marin, geologisk kartlegging og forvaltning av kontinentalsokkelens ressurser.

Norge trenger ikke bygge opp mye nytt for å ta godt vare på de eventuelle nye ressursene som finnes i dyphavet.

Artikkelen har tidligere vært publisert i magasinet GEO.


Tema: Geologi