La minería del fondo marino trae consigo riquezas minerales y el riesgo de una extinción masiva

Fuente: Nature - Autora: Olive Heffernan - Julio de 2019

Avanzan los planes para extraer minerales preciosos del fondo del océano, pero los científicos dicen que las empresas no han hecho suficientes pruebas para evitar daños devastadores.

En 1972, un joven ecologista llamado Hjalmar Thiel se aventuró a una parte remota del Océano Pacífico conocida como la Zona Clarion-Clipperton (ZCC). El fondo marino de esa zona alberga una de las mayores colecciones de elementos de tierras raras sin explotar del mundo. A unos 4.000 metros por debajo de la superficie del océano, el exudado abisal de la ZCC contiene billones de nódulos polimetálicos, depósitos del tamaño de una patata cargados de cobre, níquel, manganeso y otros minerales preciosos.

Thiel se interesó por la meiofauna de la región, en gran parte no estudiada, es decir, los diminutos animales que viven en los nódulos y entre ellos. Sus compañeros de viaje, futuros mineros, estaban más deseosos de cosechar sus riquezas. "Tuvimos muchas peleas", dice. En otro viaje, Thiel visitó el Mar Rojo con aspirantes a mineros que querían extraer minerales potencialmente valiosos de los lodos ricos en metales de la región. En un momento dado, les advirtió que si seguían adelante con sus planes y vertían sus residuos en la superficie del mar, podrían asfixiar a pequeños nadadores como el plancton. "Estaban casi dispuestos a ahogarme", recuerda Thiel de sus compañeros.

En una confrontación posterior, Thiel -que estaba en la Universidad de Hamburgo, en Alemania- cuestionó cómo la industria planeaba probar los impactos ambientales de la minería en el lecho marino. Le aconsejaron secamente que hiciera su propia prueba. Así lo hizo, en 1989.

Treinta años después, la prueba que Thiel y un colega idearon sigue siendo el mayor experimento realizado hasta la fecha sobre las posibles repercusiones de la minería comercial de los fondos marinos. Denominado DISCOL, el sencillo ensayo consistía en rastrillar el centro de una parcela de aproximadamente 11 kilómetros cuadrados en el Océano Pacífico con un instrumento de 8 metros de ancho llamado grada de arado. La extracción simulada creó un penacho de sedimentos alterados que llovió y enterró la mayor parte de la zona de estudio, asfixiando a las criaturas del fondo marino. La prueba reveló que los impactos de la minería en el lecho marino llegaban más lejos de lo que nadie había imaginado, pero no extrajo realmente ninguna roca del fondo marino, lo que en sí mismo habría destruido aún más vida marina.

Ha habido muchos intentos de avanzar en el enfoque básico de DISCOL, pero ninguno ha tenido éxito, sobre todo debido a las dificultades técnicas y financieras. El último ensayo minero previsto, para probar una cosechadora de nódulos robótica en la ZCC el pasado mes de abril, se suspendió en el último momento por un fallo técnico. El ensayo, planeado por el contratista belga Global Sea Mineral Resources, habría permitido a los científicos conocer mejor el impacto de la extracción en el fondo marino mediante el uso de un tractor de 25 toneladas para arar el suelo oceánico.

"Fue un revés importante, porque era la única oportunidad de empezar a ver la interacción de estas grandes y pesadas máquinas con el medio ambiente marino", dice Kristina Gjerde, asesora de política marítima de la Unión Internacional para la Conservación de la Naturaleza en Cambridge, Massachusetts.

Tal ha sido la problemática trayectoria de la minería de aguas profundas desde que, hace casi medio siglo, unos industriales ansiosos demostraron que era técnicamente posible extraer metales y minerales raros del fondo del océano. Las empresas y los países han prometido a menudo que pronto empezarían a extraer valiosos minerales de las profundidades, pero los esfuerzos comerciales no han despegado por diversas razones, sobre todo por los enormes costes iniciales, el valor históricamente bajo de los minerales de las profundidades y la falta de normativas, que han contribuido a la desconfianza de los inversores.

"La tecnología está disponible, lo que ha frenado al sector es la incertidumbre financiera y normativa", afirma Govinder Singh Chopra, fundador de SeaTech, en Singapur, que diseña buques de apoyo a la minería de profundidad.

Ahora, parece que ha llegado el momento de esta industria naciente. La creciente demanda de baterías para los coches eléctricos y el almacenamiento de energía eólica y solar ha hecho subir el coste de muchos metales de tierras raras y ha reforzado los argumentos comerciales para la extracción en los fondos marinos. Además, la tan esperada normativa del sector - en forma de código minero - deberá estar terminada en 2020 (Nota del editor: la normativa internacional aún no ha sido aprobada.), con lo que se pondrá en marcha un proceso por el que los contratistas podrán solicitar licencias de 30 años para explotar las "zonas de explotación" asignadas en partes del lecho marino internacional como la CCZ. Los mineros ya están explorando la riqueza potencial de estas zonas de reclamación, pero no se iniciará la extracción comercial hasta que la normativa esté en vigor. Las inversiones en esta industria están creciendo.

El mes pasado, una empresa emergente llamada DeepGreen, de Vancouver (Canadá), anunció que está recaudando 150 millones de dólares para empezar a explorar la riqueza mineral de una parte del océano Pacífico, lo que supone una señal de la creciente confianza en el futuro del sector.

Sin embargo, tanto a los científicos como a los conservacionistas les preocupa que la creación de normativas anime a la industria a iniciar la explotación minera mucho antes de que haya suficiente información sobre cómo los operadores pueden evitar causar graves daños medioambientales. Los escasos datos existentes sugieren que la minería de aguas profundas tendrá impactos devastadores, y potencialmente irreversibles, sobre la vida marina.

Desde que se completó el experimento DISCOL, los científicos han vuelto al lugar cuatro veces, la última en 2015. El lugar nunca se ha recuperado. En las zonas aradas, que siguen siendo tan visibles hoy como hace 30 años, apenas han regresado animales característicos como esponjas, corales blandos y anémonas de mar. "La perturbación es mucho más fuerte y dura mucho más tiempo de lo que hubiéramos pensado", dice Thiel.

El lugar tranquilo

Las profundidades marinas - que suelen definirse como el reino por debajo de los 200 metros - son un mundo de extremos. Las temperaturas cerca del fondo marino rondan en muchos lugares los 0 °C, la luz es casi nula y las presiones pueden superar los 1.000 bares, lo que equivale a tener un par de elefantes sobre el dedo gordo del pie. Pero aun así, la vida prospera. Las profundidades marinas contienen una gran variedad de ecosistemas que los investigadores apenas han empezado a estudiar.

Los mineros se han centrado en tres tipos de entornos para explorar su posible explotación. Las llanuras abisales, como la ZCC, están repletas de nódulos metálicos que se forman a lo largo de millones de años cuando los minerales se precipitan alrededor de los dientes de los peces, las espinas u otros objetos pequeños. Estas regiones son algunos de los ecosistemas más tranquilos y remotos del planeta, donde llueven sedimentos finos a un ritmo de un centímetro cada 1.000 años. Este entorno de baja energía es el hogar de gusanos poliquetos, crustáceos, esponjas, pepinos de mar, estrellas de mar, erizos de mar y diversos peces de aguas profundas, así como de innumerables especies microbianas y diminutas criaturas que habitan en los sedimentos.

Otro tipo de depósito mineral es la corteza rica en metales que cubre los montes submarinos, que se elevan miles de metros por encima de las llanuras abisales. Estos revestimientos están repletos de metales de alto valor, como el cobalto, el platino y el molibdeno. El entorno de los montes submarinos está dominado por corales, esponjas y otros organismos filtradores, así como por atunes, tiburones, delfines y tortugas marinas.

Una tercera forma de yacimiento mineral que está llamando la atención son los sulfuros masivos, ricos en cobre, plomo, zinc, oro y plata. Estos minerales se forman alrededor de los respiraderos de agua sobrecalentada que se producen a lo largo de las crestas volcánicas que atraviesan las cuencas oceánicas. Los respiraderos hidrotermales dan cobijo a criaturas como el pequeño cangrejo yeti ciego (Kiwa tyleri), con su característico pelo rubio y peludo, y el caracol de pies escamosos (Chrysomallon squamiferum), que recubre su blando interior con un caparazón de hierro y es el primer animal de las profundidades marinas declarado en peligro de extinción por la amenaza de la minería.

Durante años se dio por sentado que el primer entorno de aguas profundas que se explotaría sería el de los respiraderos hidrotermales de las aguas territoriales de Papúa Nueva Guinea. Nautilus Minerals, de Toronto (Canadá), estaba llevando a cabo ese proyecto, pero las dificultades financieras y la oposición local desbarataron la empresa, dejando la ZCC como el banco de pruebas más probable para la minería de aguas profundas. Se calcula que los nódulos de esa región contienen más cobalto, manganeso y níquel que el total de todos los yacimientos conocidos en tierra firme (véase "Tesoro hundido"). La ZCC se extiende desde Hawai hasta la península de Baja California, y es tan amplia como los Estados Unidos contiguos.

Fuentes: Mapa: M. Hannigton et al. Nature Geosci. 10, 158-159 (2017); Datos: J. R. Hein et al. Ore Geol. Rev. 51, 1-14 (2013)

Las empresas avanzan constantemente en sus planes de explotación de los minerales de la ZCC. La Autoridad Internacional de los Fondos Marinos (ISA) -un organismo de 168 miembros creado por las Naciones Unidas para promover y regular la minería en los fondos marinos- ha concedido en la última década 29 licencias de exploración a contratistas patrocinados por gobiernos nacionales para explorar la riqueza mineral en varios lugares de las profundidades marinas. De las licencias concedidas, 16 son para la ZCC, y éstas cubren alrededor del 20% del área total.

Desde la primera visita de Thiel a la región en 1972, los científicos la han explorado con mucho más detalle. El biólogo de aguas profundas Craig Smith, de la Universidad de Hawai en Honolulu, ha pasado 30 años estudiando las comunidades de la ZCC, donde ha recogido pepinos de mar, erizos de mar, corales blandos, estrellas de mar, anémonas de mar, gusanos y mucho más. Aproximadamente el 90% de las especies animales que su grupo ha recogido son nuevas para la ciencia o no están descritas. Entre ellas hay especies raras que no se encuentran en ningún otro lugar de las profundidades marinas. Smith cree que, incluso ahora, los científicos sólo han tomado muestras del 0,01% de la superficie total de la ZCC.

En una sola zona de reclamación del Reino Unido, de 55.000 kilómetros cuadrados, Smith y sus colegas se sorprendieron al recoger más de 1.000 especies animales, lo que estiman que es menos de la mitad del número total que vive allí. "Y eso sin contar los microbios, de los que hay más de 100.000 especies diferentes", dice Smith. "Esperamos que haya miles de especies exclusivas de la ZCC", afirma. "Llevo décadas estudiando la biodiversidad allí, pero todavía no sabemos tanto". Algunas de las especies podrían tener áreas de distribución reducidas, por lo que si desaparecieran, sería una extinción global.

Lagunas de datos

Aunque la minería de aguas profundas amenaza a algunas de estas especies, también ha aumentado la conciencia sobre la biodiversidad del entorno del fondo marino. Por ley, los contratistas mineros están obligados a evaluar lo que vive en su zona de explotación, y Smith y muchos otros biólogos de los fondos marinos realizan estudios ecológicos para ayudar a los contratistas a establecer esta línea de base. Y los futuros mineros pueden llevar a cabo pruebas para comprender el impacto de sus equipos en el entorno en el que trabajan.

El objetivo de estos estudios es ayudar a los mineros y a la ISA a reducir cualquier daño potencial de la industria y a desarrollar planes de gestión medioambiental. Pero muchos investigadores afirman que el sistema no ha funcionado bien en la práctica, en parte porque los requisitos de los datos de referencia son débiles.

Los datos han sido confidenciales, pero este mes se harán públicos. "Va a ser muy revelador porque tendremos una visión por primera vez de la calidad y la cantidad de los datos de los contratistas. Creo que muchos contratistas no están elaborando lo que podríamos considerar una evaluación de referencia exhaustiva", afirma Daniel Jones, ecologista de los fondos marinos del Centro Nacional de Oceanografía de Southampton (Reino Unido).

Otra de las preocupaciones de los investigadores es que no se exige que se compruebe el impacto ambiental de las gigantescas máquinas mineras antes de que comience la extracción comercial. Desde 1970, sólo se han realizado 12 pruebas de extracción de nódulos a pequeña escala, la mayoría con un instrumento estrecho de unos 2,5 metros de ancho para perturbar el fondo marino. De ellos, el DISCOL se considera el más avanzado, sobre todo por la mayor amplitud del arado, la gran superficie cubierta y la larga serie de datos. "Todos estos estudios tienen defectos, y DISCOL también es imperfecto, pero es el mejor que tenemos", dice Jones.

Muchos científicos y conservacionistas dicen que la raíz de algunos de los problemas es que la ISA tiene una doble responsabilidad. Cuando fue creada por la ONU en 1994, recibió dos mandatos: proteger el fondo marino internacional de daños graves y desarrollar sus recursos, asegurando que su explotación beneficie a la humanidad. (En las aguas nacionales, los países pueden elaborar sus propias normas en torno a la explotación de los fondos marinos, pero deben ser al menos tan estrictas como las que adoptará el año que viene la ISA). La ISA es a la vez cazadora furtiva y guardabosques", dice Hannah Lily, abogada marítima de Pew Charitable Trusts en Londres, que no habla en nombre de Pew.

La ISA ha respondido a algunas de estas preocupaciones. Dice que "un aspecto extremadamente importante del mandato de la ISA es garantizar evaluaciones y salvaguardias medioambientales adecuadas en las actividades que regula", por ejemplo.

También dice que "sus decisiones se toman por consenso entre los 168 países que la componen, todos los países tienen un voto". Hasta ahora, los miembros sólo han aprobado actividades de exploración.

El contratista belga Global Sea Mineral Resources ha defendido la forma en que avanzan los contratistas mineros y la ISA. Afirma que la ISA ha sido proactiva al establecer un plan de gestión medioambiental que incluye la reserva de nueve zonas de especial interés medioambiental. La intención es mantener estas áreas -alrededor del 30% de la ZCC- libres de minería para proteger la biodiversidad.

Asfixiado por los sedimentos

La explotación minera en la ZCC, si es que se lleva a cabo, aún está a casi una década de distancia, ya que Global Sea Mineral Resources pretende abrir una mina comercial en aguas profundas para 2027. Cuando se ponga en marcha, la escena en el fondo del océano se parecerá a esto: máquinas robóticas tan grandes como cosechadoras se arrastrarán, recogiendo nódulos metálicos y aspirando los 10 centímetros superiores de sedimento blando. Como los nódulos crecen tan lentamente, su extracción los eliminará del fondo marino de forma permanente, dicen los científicos.

Los nódulos son un hábitat insustituible para muchas de las criaturas que viven en la ZCC. "Para la mayoría de los animales de las inmediaciones, la minería será letal. Acabará con la mayoría de los animales grandes y con todo lo que está unido a los nódulos. Yo diría que es un hecho", afirma Henko de Stigter, científico especializado en sistemas oceánicos del Real Instituto Holandés de Investigación Marina de Texel, cuya valoración comparten muchos investigadores.

Pero los impactos de la minería en la ZCC serían mucho más amplios que la mera destrucción del ecosistema que rodea a los nódulos. Al desplazarse por el fondo marino, los colectores levantarían grandes nubes de sedimentos blandos que se dispersarían, posiblemente durante decenas de miles de kilómetros, antes de volver a asentarse. A altas densidades, los penachos de sedimentos pueden enterrar y asfixiar a los animales del fondo marino. Todavía no se sabe hasta dónde se dispersará el sedimento. "Sólo estamos empezando a ver hasta dónde llega la pluma y aún estamos muy lejos de saber cuál será el efecto", dice de Stigter. El mes que viene, probará los impactos de un prototipo de recolector de nódulos en aguas poco profundas del Mediterráneo.

Los científicos también están realizando simulaciones de laboratorio y por ordenador para evaluar el impacto de los sedimentos alterados. Un estudio de modelización informática, publicado en enero (B. Gillard et al. Elem. Sci. Anth. 7, 5; 2019), descubrió que el sedimento podría tardar hasta diez veces más en reasentarse de lo que se supone actualmente, lo que significa que probablemente viajará más lejos en la columna de agua. Y algunos investigadores afirman que incluso las trazas de sedimento agitadas por las operaciones mineras podrían asfixiar la vida del fondo marino a gran distancia.

En la ZCC, una vez que los nódulos hayan sido recogidos por una cosechadora, serán conducidos por un tubo de varios kilómetros de largo hasta un gran buque de apoyo en la superficie, que clasificará millones de nódulos al día y devolverá los residuos de sedimentos al mar, creando otra pluma. Por el momento, no está claro dónde se liberarán los residuos, en parte porque devolver los sedimentos al fondo marino es costoso y técnicamente difícil. Una sugerencia es reinyectar la pluma a una profundidad de 1.000 metros, todavía a miles de metros por encima del lecho marino. A los científicos les preocupa que esta práctica pueda dañar o matar la vida a media profundidad, tal y como temía Thiel hace 30 años.

Sin más información sobre estos entornos de aguas profundas, los investigadores ni siquiera saben cómo definir los riesgos. "¿Qué es un daño grave? Hay algunas líneas rojas claras, pero todavía no hay una respuesta definitiva a esa pregunta", dice Gordon Paterson, uno de los tres ecologistas que forman parte de la Comisión Jurídica y Técnica (LTC) de la ISA, que es, en parte, un órgano de asesoramiento científico. "Sabemos que la extinción global es un daño grave y sabemos que la interferencia en el secuestro de carbono es un daño grave. Los científicos saben que la minería provocará la extinción local de especies en la ZCC, pero ¿hablamos de la extinción de especies en toda la ZCC o sólo en la zona minada? Es complicado", afirma.

Cómo poner en marcha una industria

En medio de esta escasez de datos, la ISA está presionando para terminar su reglamento el año que viene. Su consejo se reunió este mes en Kingston (Jamaica) para elaborar un borrador del código minero, que abarca todos los aspectos - medioambientales, administrativos y financieros - del funcionamiento de la industria. La ISA afirma que está escuchando a los científicos e incorporando sus consejos a la hora de elaborar la normativa. "Es la mayor preparación que hemos hecho nunca para cualquier actividad industrial", dice Michael Lodge, secretario general de la ISA, que considera que el código minero ofrece una orientación general, con margen para desarrollar normas más progresivas con el tiempo.

Y muchos científicos están de acuerdo. "Esto es mucho mejor de lo que hemos actuado en el pasado con respecto a la producción de petróleo y gas, la deforestación o la eliminación de residuos nucleares", afirma Matthias Haeckel, biogeoquímico del Centro Helmholtz de Investigación Oceánica GEOMAR de Kiel (Alemania).

La ISA ha sido criticada por algunos investigadores por buscar el asesoramiento de los tres ecologistas del LTC. Pero Cindy Van Dover, bióloga de los fondos marinos de la Universidad de Duke, en Durham (Carolina del Norte), afirma que la ISA recibe mucha ayuda gratuita de científicos como ella. "Hay mucha ciencia entre bambalinas que se alimenta de la ISA", dice.

Otra acusación que se hace a la ISA es que no es transparente en la toma de decisiones; las reuniones de la comisión jurídica y técnica de la organización, por ejemplo, son a puerta cerrada, y los informes resumidos carecen de detalles, dicen Gjerde y Jones. En particular, a muchos les molesta que no se consulte más a los científicos a la hora de conceder licencias de exploración. El año pasado, por ejemplo, se concedió a Polonia el derecho a explorar 10.000 kilómetros cuadrados de la Dorsal Mesoatlántica con fines mineros. La zona reclamada es adyacente a la Ciudad Perdida, un yacimiento hidrotermal único al que la Organización de las Naciones Unidas para la Educación, la Ciencia y la Cultura ha otorgado la categoría de Patrimonio de la Humanidad. Tanto los científicos como los conservacionistas se han opuesto a esta decisión. Entre los críticos está Gretchen Früh-Green, bióloga de la Escuela Politécnica Federal de Zúrich, que formó parte del equipo que descubrió la Ciudad Perdida en 2000.

También está claro que a muchos les gustaría que la industria encontrara una forma mejor de juzgar el daño que podría causar la minería de aguas profundas antes de comenzar la extracción comercial. "Como inventor de DISCOL, diría que necesitamos un experimento mejor", dice Thiel. Pero los contratistas dicen que sería prohibitivo llevar a cabo un ensayo de minería a gran escala.

La ISA ve una ventaja en seguir adelante. "Una vez que se realiza la extracción, se hace un seguimiento, entonces se pueden desarrollar normas y se pueden endurecer progresivamente esas normas una vez que se tiene un circuito de retroalimentación del seguimiento de la actividad", dice Lodge.

No todos están convencidos de que este enfoque de esperar y ver funcione. "Si la industria avanza tanto, si invierte dinero, querrá una cierta seguridad de que puede realizar la minería. Así que vigilar la prueba de minería no cambiará mucho", dice Thiel. Jones está de acuerdo. "La normativa es bastante difícil de modificar una vez puesta en marcha", dice. "Requeriría el acuerdo de muchos países que sólo se reúnen con poca frecuencia".

Por el momento, la ISA tiene la difícil tarea de conseguir que sus 168 países miembros se pongan de acuerdo sobre el proyecto de código, que los conservacionistas y los científicos esperan que obligue a la industria a comportarse de forma responsable. Después, las empresas mineras tardarán varios años en conseguir dinero para sus proyectos y en construir y probar los equipos. Teniendo en cuenta estas limitaciones, los científicos todavía tienen la oportunidad de mejorar la forma de medir los riesgos de la extracción de minerales del fondo marino. "No se puede meter la cabeza en la arena", dice Van Dover, "y esperar que todo desaparezca".