Rohstoffe aus der Tiefsee

Ab 1.000 m Tiefe hält das Meer besondere geologische Ressourcen bereit. International tätige Bergbaufirmen drängen auf Förderung, doch ist das für die Umwelt verträglich? Wo dürfen welche Staaten die Nutzung beanspruchen? Antworten muss die Forschung noch liefern.

Erst etwa hundert Jahre nach der Entdeckung der Manganknollen, ab 1970 befassten sich die Industrienationen mit deren Abbau. Dann kam die marine Erdölförderung in der flachen Nordsee, heute in bis über 3.000 m Tiefe und in den Polargebieten. In den 1960er Jahren wurden Tiefseeschlämme im Roten Meer, in den 1970er Jahren Schwarze Raucher im Pazifik entdeckt. Die neuesten Entdeckungen: energierelevantes Gashydrat, das als gefrorenes Methaneis auf Millionen von Quadratkilometern im Boden liegt, sowie Rohstoffe aus dem Meer für Medizin und Pharmazie.

Die Nutzung des küstenfernen Ozeanbodens und seine Rohstoffe regelt das internationale Seerecht. Nach dem UN-Seerechtsübereinkommen hat jeder Küstenstaat einen 200 Seemeilen (= 370,4 km) breiten Festlandssockel, dessen vorhandene Ressourcen er ausschließlich nutzen kann - die sogenannte „Ausschließliche Wirtschaftszone" (AWZ). Ein weitergehender Anspruch muss gegenüber der UN-Festlandssockelkommission nachgewiesen werden.

Gashydrate sind eisähnliche, brennbare Verbindungen aus Wasser und Gas (vor allem Methan), die unter hohem Druck und niedrigen Temperaturen in großen Mengen in den arktischen Permafrostgebieten und im Meeresboden der Kontinentalhänge auftreten. Überwiegend tritt Gashydrat ab ca. 500 m Wassertiefe auf, in Polargebieten auch in deutlich geringeren Tiefen. Im Ozean stammt das Methan zum Großteil aus dem Abbau organischen Materials. Die bei weitem höchsten Anteile an Methan werden im Bereich der Kontinentalränder gebildet, weil dort für die Gasbildung eine hohe Planktonproduktion und große Mengen an organischem Material im Sediment zur Verfügung stehen. Gashydrate werden in allen Weltozeanen, aber auch im Kaspischen Meer, im Schwarzen Meer, im Mittelmeer und im Baikalsee gefunden.

Weltweit finden sich Manganknollen auf den Meeresböden, meist in 4.000 bis 6.000 m Tiefe, aber auch in Flachmeeren wie der Ostsee: 2 bis 15 cm groß, braun-schwarz und relativ leicht, von schaligem Aufbau. Sie wachsen nur wenige Millimeter in einer Million Jahren, größere Knollen sind somit rund 15 Mio. Jahre alt. Sie bestehen vor allem aus Mangan- und Eisenoxiden. Interessant sind die Anteile von Kupfer, Nickel und Kobalt, auch Tellur, Platin u. a. Erste Abbauversuche von Manganknollen waren bislang wirtschaftlich nicht lukrativ. Mangankrusten kommen nur an den Hängen submariner Vulkane vor. Im NW-Pazifik erreichen sie die wirtschaftlich interessante Mindestdicke von 4 cm. An umweltverträglichen Abbautechniken wird derzeit geforscht.

Schwarze Raucher sind der bekannteste Typ von Hydrothermalquellen. Sie entstehen, wenn in unmittelbarer Nähe einer Magmakammer in die Erdkruste eindringendes Meerwasser erhitzt wird und sich mit Schwefelwasserstoff und Metallionen anreichert. Das so modifizierte saure Wasser tritt dann unter hohen Temperaturen (bis ca. 400 °C) am Meeresboden aus. Aufgrund des hohen Drucks bleibt es flüssig und verdampft nicht. Die enthaltenen Metalle fallen beim Kontakt mit dem kalten Meerwasser aus und bilden die schlotartigen Strukturen, die Ähnlichkeit mit Industrieschornsteinen haben. Forscher finden immer wieder Hinweise auf hohe Konzentrationen an Kupfer, Zink und Gold, sodass sich für diese Ressource zunehmend Meeresbergbau-Unternehmen interessieren.