Hannover, 07.04.2021

Expedition in den Pazifik:
BGR und Forschungsprojekt MiningImpact untersuchen Umweltauswirkungen eines Manganknollen-Kollektors

Im Rahmen des europäischen JPI Oceans-Forschungsprojektes „MiningImpact“ untersucht die Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe (BGR) mit weiteren Forschungsinstitutionen die Umweltauswirkungen eines Gerätetests im Manganknollengürtel zwischen Hawaii und Mexiko im Pazifik. Ein belgisches Unternehmen erprobt dort mit einem so genannten Kollektor die Aufnahme der metallhaltigen Knollen vom Meeresboden. Die Testarbeiten finden bis Mitte Mai zunächst im belgischen und später im deutschen Manganknollen-Lizenzgebiet statt. Aufgabe der 23 Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der BGR und des „MiningImpact“-Konsortiums an Bord des norwegischen Schiffes "ISLAND PRIDE" ist es, ein unabhängiges wissenschaftliches Umweltmonitoring des subindustriellen Gerätetests durchzuführen.

Die BGR erkundet seit 2006 im Auftrag der Bundesregierung das deutsche Manganknollen-Lizenzgebiet im Pazifik. Grundlage dafür ist ein zwischen der Internationalen Meeresbodenbehörde ISA und der BGR geschlossener Vertrag, der Deutschland das exklusive Recht gibt, 15 Jahre lang auf einem Meeresareal von 75.000 Quadratkilometer Größe den Bestand der metallreichen Manganknollen und die Umweltbedingungen zu untersuchen.

Die BGR hat auch die Leitung der in San Diego (USA) gestarteten Schiffsexpedition zur wissenschaftlich unabhängigen Untersuchung des Kollektortests, bei dem das Unternehmen Global Sea Mineral Resources (GSR) weltweit zum ersten Mal einen Kollektorprototyp im Maßstab 1:4 zur Aufnahme von Manganknollen in der Tiefsee erprobt. Der 12 x 4 x 5 Meter große Kollektor mit dem Namen „Patania II“, der für die Arbeiten von einem zweiten Schiff in 4.500 Meter Wassertiefe herabgelassen wird, besteht aus einem Fahrwerk und einem hydraulischen Aufnahmesystem, mit dessen Hilfe die Knollen zusammen mit dem umliegenden Sediment angesaugt werden. Für den Test des Aufnahmesystems werden die Knollen im belgischen und im deutschen Lizenzgebiet jeweils aus einem Feld von etwa 200 x 500 Metern Größe entnommen und am Rand der Felder wieder abgelegt.

Durch den Einsatz des Kollektors wird Sediment mobilisiert und aufgewirbelt. Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler untersuchen, wie weit die so erzeugte Suspensionsfahne in der Wassersäule verdriftet und welche Auswirkungen ein solcher Abbau mit einer Wiederablagerung von Sediment auf die am und im Boden lebenden Organismen hat. "Ein solcher Test ist notwendig, um die Auswirkungen eines möglichen industriellen Abbaus auf die Meeresumwelt und die Biodiversität der Tiefsee unter realitätsnahen Bedingungen abzuschätzen", erklärt BGR-Fahrtleiterin Dr. Annemiek Vink.

Für die Untersuchungen wird eine Vielzahl von verschiedenen Messgeräten für zum Teil mehrere Tage am Meeresboden abgesetzt. Im Einsatz sind unter anderem zwei Tauchroboter des Forschungsschiffes sowie etwa 40 verschiedene Sensoren zur Vermessung der Bodenströmung und der Trübung der Wassersäule. Mit einem zusätzlichen autonomen Unterwasserfahrzeug werden die Spuren des Kollektors am Meeresboden und die Ausdehnung der Fläche, die mit wiederabgesunkenem Sediment bedeckt ist, fotografiert. Außerdem werden mit Kameras die am Meeresboden lebenden Organismen beobachtet bzw. mit speziellem Gerät beprobt. Auf vorangegangenen Expeditionen hat die BGR gemeinsam mit dem Forschungskonsortium „MiningImpact“ bereits eine Bestandsaufnahme der Bodenlebewesen im Testgebiet sowie in einem 8 Kilometer entfernten Referenzgebiet durchgeführt. „Im Vergleich mit dem natürlichen Zustand können direkt im Anschluss an den Test und in den folgenden Jahren die Auswirkungen auf das Ökosystem der Tiefsee und die Geschwindigkeit und Abfolge der Wiederbesiedlung mit Tieren untersucht werden“, erklärt BGR-Expertin Annemiek Vink.

Bei der seit 2006 durchgeführten Erkundung des deutschen Lizenzgebietes hat die BGR eine Reihe von vielversprechenden Manganknollenfeldern entdeckt, die am Meeresboden z.T. eine hohe Knollendichte mit einem großen Rohstoffpotenzial aufweisen. Neben den Wertmetallen Nickel, Kupfer und Kobalt, die rund 3 Prozent der Knollenmasse ausmachen und wichtige Rohstoffe für erneuerbare Energietechnologien darstellen, ist auch an eine wirtschaftliche Nutzung von Mangan als Hauptbestandteil der Knollen (rund 31 Prozent) im Zuge eines Abbaus denkbar. Eine weitere wesentliche Voraussetzung für den Kollektortest waren umfassende Voruntersuchungen zu den natürlichen Umweltbedingungen. Dazu zählte auch eine Bestandsaufnahme der Bodenlebewesen, zu denen neben Kleinstlebewesen im Sediment auch Fadenwürmer, Ruderfußkrebse, Seegurken, Schlangensterne und Schwämme gehören.

Zurzeit arbeitet die Internationale Meeresbodenbehörde am sogenannten Mining Code, der den rechtlichen Rahmen für einen zukünftigen Tiefseebergbau bilden wird. Bestandteil dieses völkerrechtlichen Übereinkommens sind Vorschriften zum Umweltmonitoring und die Festlegung von Umweltstandards für die Tiefsee. "Mit dem Monitoring des Kollektortests werden die Forscherinnen und Forscher der BGR und des ‚MiningImpact‘-Konsortiums wichtige wissenschaftliche Grundlagen für diese Umweltstandards erarbeiten", sagt der Leiter des Arbeitsbereichs Marine Geologie an der BGR, Dr. Carsten Rühlemann.

Weitere Informationen:
JPIO MiningImpact
DEME-GSR
Internationale Meeresbodenbehörde
Informationen zur BGR-Exploration

Link zum MiningImpact-Logbuch:
https://www.bgr.bund.de/MiningImpact-Logbuch

Fachliche Ansprechpartnerin:
Dr. Annemiek Vink (derzeit an Bord der ISLAND PRIDE): annemiek.vink@bgr.de