Nốt mangan, hay nốt đa kim, là những cục khoáng đen cỡ củ khoai nằm rải rác trên đáy biển sâu khoảng 4.000 đến 6.000 m, chứa mangan, niken, đồng và coban, những kim loại dùng nhiều trong pin và công nghiệp. Khai khoáng đáy biển sâu là ý tưởng thu gom chúng, cùng các loại quặng đáy biển khác, để bổ sung nguồn kim loại cho thế giới. Người ủng hộ nói đây là nguồn cung lớn ít tác động tới cộng đồng trên cạn; người lo ngại nói ta đang định phá một hệ sinh thái mà mình gần như chưa hiểu. Ở vùng biển quốc tế, mọi hoạt động này do Cơ quan Đáy biển Quốc tế (ISA) quản lý, và bộ quy tắc khai thác thương mại vẫn chưa được thông qua.
Nốt mangan hình thành thế nào
Tàu khảo sát HMS Challenger của Anh lần đầu kéo được nốt mangan lên boong trong chuyến thám hiểm vòng quanh thế giới 1872–1876. Hơn một thế kỷ sau người ta mới hiểu chúng lớn lên ra sao.
Một nốt bắt đầu từ một hạt nhân nhỏ: mảnh vỏ sinh vật, răng cá mập, mẩu đá núi lửa. Kim loại hoà tan trong nước biển và trong nước lỗ rỗng của bùn đáy bám dần lên bề mặt, từng lớp mỏng như vân gỗ. Tốc độ lớn cực chậm, thường chỉ vài mm mỗi triệu năm. Một nốt cỡ quả trứng có thể đã nằm đó hàng triệu năm, lâu hơn cả lịch sử loài người.
Điều lạ là chúng nằm trên mặt bùn chứ không bị chôn vùi, dù trầm tích vẫn lắng xuống. Nguyên nhân chính xác còn được bàn; một giả thuyết cho rằng sinh vật đáy đào bới, lật nhẹ chúng liên tục.
Ba loại "quặng" dưới đáy biển
| Loại | Nằm ở đâu | Kim loại đáng chú ý | Sinh vật đi kèm |
|---|---|---|---|
| Nốt đa kim | Đồng bằng biển thẳm sâu 4.000–6.000 m, nhiều nhất ở vùng Clarion–Clipperton (Thái Bình Dương) | Mangan, niken, đồng, coban | Sinh vật bám trên nốt, giun, hải sâm, bọt biển |
| Vỏ giàu coban | Sườn núi ngầm già, sâu khoảng 800–2.500 m | Coban, mangan, niken, đất hiếm, platin | San hô nước lạnh, bọt biển |
| Sulfua đa kim | Quanh miệng phun thuỷ nhiệt ở dải tách giãn và cung đảo | Đồng, kẽm, chì, vàng, bạc | Quần xã sống nhờ hoá tổng hợp |
Vùng được chú ý nhất là đới Clarion–Clipperton, một dải đáy biển rộng cỡ vài triệu km² nằm giữa Hawaii và Mexico. Nốt ở đây phủ dày, có chỗ như lát sỏi, và là nơi tập trung phần lớn các hợp đồng thăm dò.
Cơ quan Đáy biển Quốc tế (ISA) làm gì
Theo Công ước Liên Hợp Quốc về Luật Biển năm 1982, đáy biển nằm ngoài phạm vi quyền tài phán quốc gia được gọi là "Vùng" (the Area), và tài nguyên khoáng sản ở đó là di sản chung của nhân loại. ISA, trụ sở ở Kingston, Jamaica, đi vào hoạt động năm 1994, được giao quản lý các hoạt động khoáng sản trong Vùng thay mặt các thành viên.
Cho tới nay ISA đã cấp vài chục hợp đồng thăm dò cho các nhà nước và doanh nghiệp được nhà nước bảo trợ, cho phép khảo sát, lấy mẫu, thử nghiệm thiết bị, nhưng chưa cho phép khai thác thương mại. Bộ quy tắc khai thác, thường gọi là "mining code", đã được thương lượng nhiều năm mà chưa xong, vì phải giải quyết những câu hỏi khó: tiêu chuẩn môi trường thế nào, chia lợi ích ra sao, ai giám sát.
Năm 2021, một quốc gia thành viên kích hoạt điều khoản cho phép đề nghị ISA hoàn tất quy định trong hai năm, đẩy cuộc thảo luận lên cao điểm. Hạn đó trôi qua mà bộ quy tắc vẫn chưa hoàn tất. Trong khi đó, một số quốc gia ủng hộ tiến tới khai thác có quản lý, còn vài chục quốc gia khác kêu gọi tạm dừng hoặc thận trọng cho tới khi có đủ hiểu biết khoa học. Tình hình còn thay đổi, người quan tâm nên theo dõi trang chính thức của ISA.
Lý lẽ của phía ủng hộ
- Nhu cầu kim loại tăng: pin xe điện, lưới điện, tua bin gió cần niken, coban, mangan, đồng. Một nốt chứa nhiều kim loại cùng lúc, hàm lượng cao.
- Ít tác động trên cạn: không phải bóc đất phủ, không phá rừng nhiệt đới, không di dời dân, không để lại bãi thải đuôi quặng khổng lồ như nhiều mỏ niken, đồng trên đất liền.
- Nguồn cung đa dạng: giảm phụ thuộc vào một số ít vùng khai thác trên cạn, nơi có lúc gắn với lao động trẻ em hoặc điều kiện làm việc tồi tệ.
- Lợi ích chung: theo nguyên tắc di sản chung, một phần lợi ích được chia cho các quốc gia, kể cả nước không có công nghệ khai thác.
Lo ngại của các nhà khoa học môi trường
- Sinh vật chưa được biết: các chuyến khảo sát ở Clarion–Clipperton liên tục tìm ra loài mới; phần lớn sinh vật nhỏ ở đây chưa có tên khoa học. Rất nhiều loài sống bám trực tiếp lên nốt, lấy nốt đi là lấy luôn nơi ở của chúng.
- Phục hồi cực chậm: năm 1989, thí nghiệm DISCOL của Đức cày xới một vùng đáy biển ở bồn Peru để mô phỏng khai thác. Gần ba thập niên sau quay lại, vết cày vẫn còn rõ và quần xã sinh vật vẫn chưa hồi phục. Nốt lớn trong hàng triệu năm thì không thể "trồng lại".
- Đám mây trầm tích: máy thu gom khuấy bùn mịn, nước thải trả lại từ tàu cũng mang trầm tích. Bùn có thể trôi xa, phủ lên sinh vật lọc nước ở vùng xung quanh.
- Tiếng ồn và ánh sáng ở nơi vốn tối và yên tĩnh, ảnh hưởng tới sinh vật ở cột nước, kể cả cá voi lặn sâu.
- Câu hỏi còn mở: năm 2024, một nhóm nghiên cứu công bố trên Nature Geoscience rằng đã đo được oxy sinh ra ở đáy biển có nốt mangan trong bóng tối, gợi ý nốt có thể tham gia tạo oxy. Kết quả này đang bị nhiều nhà khoa học khác phản biện về phương pháp. Dù kết luận cuối cùng ra sao, nó cho thấy hiểu biết về vùng đáy này còn mỏng.
Cũng có tranh luận về nhu cầu: công nghệ pin thay đổi nhanh, một số loại pin phổ biến không dùng coban hoặc niken, và tái chế kim loại đang tăng. Phía ủng hộ phản bác rằng nhu cầu tổng vẫn lớn và tái chế chưa đủ bù.
Góc nhìn hôm nay
Khai khoáng đáy biển sâu là một ví dụ hiếm hoi khi nhân loại có cơ hội đặt luật trước khi bắt tay vào khai thác một vùng chưa ai động tới. Dù đứng ở phía nào, điểm chung của các bên là cần thêm dữ liệu nền: bản đồ sinh vật, tốc độ phục hồi, đường đi của đám bùn. Các hợp đồng thăm dò yêu cầu nhà thầu thu thập dữ liệu môi trường, và một phần được công bố qua cơ sở dữ liệu DeepData của ISA.
Ở Việt Nam, khái niệm này thường được nhắc trong tài liệu luật biển và địa chất biển. Người muốn đọc thêm có thể tìm báo cáo tổng quan của ISA, các bài trên trang của NOAA Ocean Exploration về nốt đa kim, và loạt nghiên cứu sinh vật học vùng Clarion–Clipperton của Bảo tàng Lịch sử Tự nhiên London.
Câu hỏi thường gặp
Nốt mangan là gì?
Là những cục khoáng đen, thường cỡ quả trứng tới củ khoai, nằm trên đáy biển sâu 4.000–6.000 m. Chúng giàu mangan, niken, đồng, coban và lớn lên cực chậm, chỉ vài mm mỗi triệu năm.
Khai khoáng đáy biển sâu đã bắt đầu chưa?
Ở vùng biển quốc tế, chưa có khai thác thương mại. ISA mới cấp hợp đồng thăm dò và thử nghiệm thiết bị, còn bộ quy tắc khai thác vẫn đang được thương lượng. Tình hình có thể thay đổi, nên xem cập nhật từ ISA.
ISA là gì?
ISA là Cơ quan Đáy biển Quốc tế, thành lập theo Công ước Luật Biển 1982, trụ sở tại Kingston, Jamaica. Cơ quan này quản lý hoạt động khoáng sản ở đáy biển nằm ngoài quyền tài phán của các quốc gia.
Khai khoáng đáy biển ảnh hưởng môi trường thế nào?
Lo ngại chính là phá nơi sống của sinh vật bám trên nốt, tạo đám mây trầm tích phủ lên vùng xung quanh, gây tiếng ồn ở vùng vốn yên tĩnh. Thí nghiệm DISCOL cho thấy vết cày trên đáy biển sâu vẫn còn sau gần ba thập niên.
Vùng Clarion–Clipperton ở đâu?
Đó là một dải đáy biển sâu rộng cỡ vài triệu km² ở Thái Bình Dương, nằm giữa Hawaii và Mexico. Nơi đây có mật độ nốt đa kim cao và tập trung phần lớn hợp đồng thăm dò của ISA.
