Các nốt sần mangan dưới đáy biển. Ảnh:DW.
Kể từ lần đầu tiên đoàn thám hiểm người Anh (1872-1876) khám phá nốt mangan dưới đáy đại dương đã thu hút sự chú ý của giới khoa học và các nhóm kinh tế. "Nốt mangan" được phát hiện với những đặc tính địa chất thú vị như sự tồn tại của chúng trên trầm tích trẻ hơn nhiều so với sự tồn tại địa chất được ước tính. Đặc biệt, giá trị kinh tế tiềm năng của các nốt này được coi là nguồn cung cấp 40 kim loại công nghiệp quan trọng, gồm mangan, niken, đồng, coban (hỗ trợ điều trị bệnh ung thư) và một số kim loại quý khác.
Chuyên gia John Mero, trong cuốn sách Elsevier Oceanography Series xuất bản năm 1965, đã dự đoán về nguồn tài nguyên khổng lồ của các nốt mangan chứa nhiều thành phần kim loại này nằm trên bề mặt của đáy biển sâu 4.000 m nước, uớc tính có khoảng 1,5 nghìn tỷ tấn dưới đáy đại dương. Dựa trên một phần dự đoán của Mero và tốc độ tăng giá kim loại trên thị trường từ năm 1926 đến 1970, một số đơn vị công nghiệp của chính phủ và tư nhân dự đoán việc khai thác 10% "nốt mangan" dưới đại dương là đủ cung cấp kim loại cho 20 tỷ người trong hàng nghìn năm.
Mọi mối quan tâm về kim loại thời điểm đó đều tập trung vào khai thác "nốt mangan". Gần 0,5 tỷ USD đã được đầu tư để xác định vị trí các mỏ tiềm năng và nghiên cứu phát triển công nghệ khai thác, chế luyện nốt sần. Bốn tập đoàn từ các quốc gia Mỹ, Canada, Anh, Đức, lần lượt đưa ra các tuyên bố và cam kết khi bắt đầu khai thác nốt Mangan.
Vào cuối những năm 70, hai công ty liên doanh quốc tế đã thành công thu thập số lượng hàng trăm tấn "nốt mangan" ở độ sâu gần 5.500 m tại phía đông xích đạo biển Thái Bình Dương. Một lượng lớn niken, đồng và coban sau đó được chiết xuất từ các nốt bằng cách sử dụng phương pháp luyện kim thủy lực. Trong quá trình thực hiện các dự án này, một số công nghệ phụ trợ được phát triển, bao gồm sử dụng mảng sonar quét bên, để kiểm tra mật độ quần thể "nốt mangan" vùng vực thẳm và đồng thời thực hiện cắt chùm âm tần số thấp.
Không để đối thủ khai thác hết "mỏ vàng", Kennecott, một công ty xây dựng đã tạo ra hệ thống khai thác lớn, có khả năng xử lý 15.000 tấn "nốt mangan" mỗi ngày, vận hành ở vùng nước sâu hơn, bất chấp những nguy hại môi trường được cảnh báo. Tuy vậy, các công nghệ và kỹ thuật trong quá trình thực hiện dự án này lại không được thương mại hóa vì hai thập kỷ cuối của thế kỷ 20 đã chứng kiến sự dư thừa trong sản xuất niken. Doanh nghiệp này rót thêm 3,5 tỷ USD để thương mại hóa và "giữ chân" trong lĩnh vực khai thác kim loại quý này.
Thiết bị tìm kiếm nốt mangan. Ảnh: International Mining.
Việc khai thác "nốt mangan" của Kennecott đã gây ra sự thay đổi môi trường sống của các sinh vật đáy hoặc trạng thái lơ lửng của trầm tích, làm tắc nghẽn các bộ lọc. Vào thời điểm Cơ quan Quản lý Đáy biển Quốc tế được thành lập năm 1994, các nhà nghiên cứu cho rằng, lợi nhuận tiềm năng trong việc khai thác hạt mangan không đáng so với chi phí bỏ ra. Ngoài các vấn đề môi trường và tham vọng khai thác độc quyền của công ty lớn, không có cách nào rẻ để đưa các "nốt mangan" ra khỏi đáy biển.
Khai thác "nốt mangan' có thể ảnh hưởng đến hàng chục nghìn km vuông của các hệ sinh thái biển sâu. Trong khi các nốt này mất nhiều thập kỷ đến hàng triệu năm để mọc lại và điều đó sẽ khiến việc khai thác trở thành một hoạt động không bền vững và khó có thể phục hồi.
Khi nhiều doanh nghiệp bất chấp những nguy hại, tràn lan khai thác, Cơ quan Quản lý Đáy biển Quốc tế năm 2000 đã đưa ra quy định bất kỳ hoạt động khai thác nốt sần nào trong Khu vực cụ thể, cần được Cơ quan này cho phép và phải xác định trước được các tác động môi trường và đưa ra kế hoạch quản lý môi trường liên quan. Cơ quan này đã cấp các hợp đồng thăm dò mới và đang tiến hành xây dựng Bộ luật Khai thác cho từng khu vực, chỉ một số công ty lớn được cấp phép khai thác.
Quy định được đưa ra khiến nhiều doanh nghiệp hạn chế khu vực khai thác, hoạt động tìm kiếm trong nhiều năm trở lại đây. Vào thời điểm đó, việc chiết xuất thương mại các nốt mangan không được diễn ra.
Hiện nay, một số công nghệ và thiết bị khai thác biển sâu đã được cải tiến đáng kể như công nghệ dẫn đường (hệ thống Định vị Toàn cầu, công nghệ khảo sát nhờ máy siêu âm đa tia (MBES) và phương tiện tự hành dưới nước (AUV), dây cáp công suất lớn...). Nhưng giới nghiên cứu vẫn đang trong quá trình tìm kiếm và thử nghiệm các phương pháp khai thác "nốt mangan" mà có thể hạn chế nguy cơ ảnh hưởng hệ sinh thái biển. Năm 2019, một dự án nghiên cứu của Đại học Jacobs được tài trợ bởi Quỹ Nghiên cứu Đức đã được thực hiện nhằm cải thiện kỹ thuật đưa các "nốt mangan" lên đất liền nhưng vẫn chưa đưa ra được phương pháp mới nào.
Nguyễn Xuân (Theo NY Times, Science Alert)