Wird die Entwicklung von Elektrofahrzeugen das letzte unberührte Ökosystem der Erde zerstören?

Auf der Suche nach Mineralien, die für Batterien von Elektroautos benötigt werden, greifen einige Unternehmen auf die Tiefsee zurück. Aber der Abbau dieses Ökosystems könnte seine Existenz gefährden.

Um eine Klimakatastrophe zu verhindern, muss die Welt ihre CO2-Emissionen drastisch reduzieren. Um jedoch genügend Batterien für den Antrieb der Elektrofahrzeuge (EVs) zu schaffen, die für eine CO2-freie Zukunft erforderlich sind, ist eine massive Ausweitung unserer Versorgung mit Mineralien wie Kupfer, Kobalt und Mangan erforderlich.

Länder bemühen sich, diese wertvollen Materialien aus der Erde abzubauen, und graben überall, von den Regenwäldern in der Demokratischen Republik Kongo bis nach Indonesien. Diese Bemühungen wurden jedoch durch Umweltprobleme und Menschenrechtsprobleme beeinträchtigt.

Deshalb haben einige Unternehmen ihren Blick anderswo gerichtet: auf den Meeresboden.

Meilen unter der Meeresoberfläche säumen Milliarden von Felsbrocken, die mit Mangan, Nickel, Kobalt, Kupfer und anderen wertvollen Mineralien beladen sind, den Meeresboden. In einigen Gebieten ist Kobalt auch in dicken Metallkrusten konzentriert, die Unterwasserberge flankieren.

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Mehrere Unternehmen und Länder bereiten sich darauf vor, diese sogenannten polymetallischen Tiefseeknollen zu ernten und die darin enthaltenen Schätze zu extrahieren. Derzeit ist der Meeresbodenabbau in internationalen Gewässern rechtlich unklar und die Unternehmen haben noch nicht mit der kommerziellen Ausbeutung begonnen. Aber Delegierte der Internationalen Meeresbodenbehörde (ISA) – einer von den Vereinten Nationen unterstützten zwischenstaatlichen Organisation – treffen sich derzeit in den nächsten zwei Wochen (10. bis 28. Juli) in Kingston, Jamaika, um Vorschriften zu erarbeiten, die den Weg für einen solchen Bergbau ebnen könnten .

Diese Praxis könnte schwerwiegende Folgen für die Weltmeere haben, sagten Experten gegenüber WordsSideKick.com. Wie schlimm sind diese Umweltauswirkungen? Und ist es möglich, unsere Klimaziele zu erreichen, ohne die Tiefsee abzubauen?

Neue Erkenntnisse deuten darauf hin, dass der Tiefseebergbau die Ökosysteme des Meeresbodens schädigen könnte.

Ein wichtiges Zielgebiet der Bergbauunternehmen ist ein Meeresabschnitt von Hawaii bis Mexiko. Trotz der eisigen Temperaturen und der geringen Nahrungsverfügbarkeit beherbergt dieser Tiefseelebensraum, bekannt als Clarion-Clipperton-Zone (CCZ), eine erstaunliche Artenvielfalt, von leuchtenden Seegurken bis hin zu zähnefletschenden Seeteufeln. Wissenschaftler haben kürzlich mehr als 5.500 Tiefseearten im CCZ katalogisiert, von denen etwa 90 % der Wissenschaft unbekannt waren.

Bei den meisten Meeresbodenabbauarbeiten sind große Maschinen erforderlich, um Knollen einzusammeln, sie an die Oberfläche zu bringen und dann das unnötige Sediment wieder in den Ozean abzuleiten. Diese Methode könnte katastrophale Folgen für die dort lebenden Tiere haben, schrieben Forscher 2017 in einem Brief an die Fachzeitschrift Nature Geoscience.

„Sie müssen tatsächlich den Meeresboden ausgraben und zermahlen, um an ihre Mineralien zu gelangen“, sagte Douglas McCauley, Meeresbiologe an der University of California in Santa Barbara, gegenüber WordsSideKick.com. „Also wird alles, was in diesem Lebensraum lebt, zerstört.“ Dazu gehören Tiere, die sich an den Knötchen selbst festsetzen und von ihnen leben, wie zum Beispiel Meeresschwämme und schwarze Korallen.

Da die Praxis noch nicht im industriellen Maßstab eingesetzt wurde, haben sich Meereswissenschaftler hauptsächlich auf Computermodelle und kleine Versuche verlassen, um die Auswirkungen des Tiefseebergbaus vorherzusagen. Im Jahr 1989 versuchte jedoch ein Team von Wissenschaftlern, die Auswirkungen des Meeresbodenabbaus nachzuahmen, indem es einen Bereich des Meeresbodens in Peru mit einer Größe von etwa 10,1 Quadratkilometern und einer Tiefe von etwa 2,6 Meilen (4,2 Kilometer) umpflügte. Viele der Arten in diesem Gebiet waren mehr als 25 Jahre später immer noch nicht zurückgekehrt, und die Spuren des Pflugs waren noch immer sichtbar, heißt es in einer Studie aus dem Jahr 2019, die in der Fachzeitschrift Scientific Reports veröffentlicht wurde.

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Negative Auswirkungen werden sich wahrscheinlich nicht auf den ursprünglichen Abbaustandort beschränken; Computermodelle legen nahe, dass Maschinen eine Lärmbelästigung verursachen können, die sich über Hunderte von Kilometern über den Ozean erstreckt. Dieser Lärm könnte die Fähigkeit der Tiere beeinträchtigen, sich zu orientieren, Beute zu lokalisieren oder einen Partner zu finden.

Aber vielleicht eines der zerstörerischsten Nebenprodukte des Meeresbodenabbaus sind die Sedimentwolken, die die Unterwasserfahrzeuge hinterlassen und die „wie Unterwasserstaubstürme wirken könnten, die das Leben dort draußen ersticken könnten“, sagte McCauley. Laut einer von McCauley mitverfassten und am 11. Juli in der Fachzeitschrift npj Ocean Sustainability veröffentlichten Studie könnten diese Sedimentwolken die Lebensräume von Thunfischen schädigen, die sich mit steigenden Meerestemperaturen verändern und zunehmend mit Gebieten in der mineralreichen CCZ überlappen.

Einige Unternehmen arbeiten an Technologien, um diese Wolken zu verkleinern. Beispielsweise hat das in Norwegen ansässige Mineralienunternehmen Loke kürzlich UK Seabed Resources Ltd. übernommen, ein Tiefseebergbauunternehmen mit zwei Explorationsverträgen, die es dem Unternehmen ermöglichen, in der CCZ mit der Suche nach Mineralien zu beginnen, diese jedoch noch nicht kommerziell abzubauen. Loke will bis 2030 mit dem Tiefseebergbau beginnen, sagte Walter Sognnes, CEO des Unternehmens, gegenüber WordsSideKick.com.

„Wir versuchen, die Auswirkungen zu minimieren und das Verständnis dieser Auswirkungen zu maximieren“, sagte Sognnes.

Loke entwickelt Bergbaufahrzeuge, die nur dann Rauchfahnen erzeugen, wenn sie sich über den Meeresboden bewegen, und nicht, indem sie überschüssiges Sediment nach der Bergung der Knötchen in den Ozean schütten, sagte Sognnes. Allerdings ist die Technologie noch theoretisch.

Einige Forscher sind skeptisch, dass es eine „nachhaltige“ Möglichkeit gibt, die Tiefsee abzubauen.

„Ich denke, dass es keine Möglichkeit gibt, dies zu erreichen, ohne dass es zu lokal großen Umweltschäden kommt, die enorme Schäden in der Größenordnung von Zehntausenden von Quadratkilometern verursachen“, sagte Craig Smith, Tiefseeökologe an der Universität von Hawaii in Manoa, gegenüber WordsSideKick.com. „Es ist einfach nicht möglich.“

Wenn wir die Klimaziele des Pariser Abkommens von 2015 erreichen wollen, müssen die Länder laut einem Bericht der Internationalen Energieagentur (IEA) ihre Mineralproduktion für Elektrofahrzeuge bis 2040 um das 30-fache steigern.

Dieser dringende Bedarf an Materialien wirft die Frage auf: Wenn wir den Meeresboden nicht ernten, können wir dann Mineralien, die in Elektrofahrzeugen verwendet werden, anderswo besorgen? Die Antwort lautet höchstwahrscheinlich „Ja“, aber der nachhaltige Zugang zu diesen Mineralreserven an Land kann schwierig sein.

Im Jahr 2022 verfügte die Erde über etwa 25 Millionen Tonnen (23 Millionen Tonnen) terrestrische Kobaltressourcen, was den Bedarf bis 2040 deckt, vorausgesetzt, dass alle landbasierten Reserven ausgebeutet werden, wie Untersuchungen zeigen. Nach Angaben des US Geological Survey befinden sich außerdem rund 300 Millionen Tonnen (272 Millionen Tonnen) Nickel in den weltweiten Ressourcen, genug, um den Ausbau der Elektrofahrzeugproduktion zu unterstützen, berichtete CNBC. Allerdings sind diese Ressourcen, die oft tief in dichten Wäldern verborgen sind, nicht immer leicht zugänglich oder wirtschaftlich rentabel abzubauen. Der Bau neuer Minen führt zu massiver Abholzung der Wälder, was die Artenvielfalt verringern und klimaschädliche Emissionen in die Atmosphäre freisetzen kann.

„Man könnte alle Mineralien, die man für alle Elektrofahrzeuge der Welt oder was auch immer braucht, aus Vorkommen an Land gewinnen, aber der umweltfreundlichste Weg, dies zu tun, könnte tatsächlich darin bestehen, einige Vorkommen in der Tiefsee auf verantwortungsvolle Weise und mit gutem Gewissen zu nutzen.“ Regulierung“, sagte Seaver Wang, Co-Direktor für Klima und Energie am Breakthrough Institute, einem in Kalifornien ansässigen Umweltforschungszentrum, gegenüber WordsSideKick.com. Er fügte jedoch hinzu, dass strengere Vorschriften und Richtlinien der ISA vorliegen sollten, bevor mit Tiefseebergbaubetrieben begonnen wird.

Neue Batterietechnologien könnten dazu beitragen, den Druck auf den Mineralienmarkt zu verringern, sagen Experten. Derzeit heißen die am häufigsten verwendeten Batterien in Elektrofahrzeugen NMC (die Lithium, Nickel, Mangan und Kobalt verwenden), aber die Automobilhersteller sind auf der Suche nach günstigeren Technologien, die nicht so viele dieser Mineralien benötigen. Dazu können Natriumionenbatterien oder LFP-Batterien aus Lithium sowie Eisen (Eisen) und Phosphat gehören – Materialien, die allgemeiner verfügbar und zugänglicher sind als Kobalt und Mangan. Im Mai kündigte Ford Pläne für eine neue Fabrik in Michigan an, die bis 2026 mit der Produktion von LFP-Batterien beginnen soll. Allerdings weisen diese Batterien derzeit eine geringere Energiedichte auf, was laut IEA die Reichweite eines Elektrofahrzeugs einschränken könnte.

„Ein wesentlicher Übergang zu Elektrofahrzeugen kann ohne Tiefseebergbau erfolgen“, sagte Kenneth Gillingham, ein Energieökonom an der Yale University, der sich mit Elektrofahrzeugen befasst, gegenüber WordsSideKick.com, fügte jedoch hinzu, dass der Meeresbodenbergbau möglicherweise „einen Teil des Drucks verringern“ könnte Markt für kritische Metalle.

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Trotz der Fülle an kritischen Bodenschätzen, die der Tiefseebergbau liefern könnte, haben einige Automobilhersteller – darunter BMW, Volvo und Renault – und fast 20 Länder öffentlich ein Moratorium für diese Praxis unterstützt, damit Wissenschaftler mehr Zeit haben, die möglichen Auswirkungen auf die Umwelt zu untersuchen. Darüber hinaus haben mehr als 750 Wissenschaftler und Politikexperten eine offizielle Erklärung unterzeichnet, in der sie einen Stopp der Tiefseebergbauaktivitäten fordern.

Obwohl die Regeln für den Tiefseebergbau noch nicht endgültig festgelegt sind, ist die ISA aufgrund einer unklaren Bestimmung im aktuellen Vertrag ab dem 9. Juli verpflichtet, Anträge auf Meeresbodenbergbau entgegenzunehmen.

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Das bedeutet nicht zwangsläufig, dass in absehbarer Zeit Tiefseebergbau stattfinden wird, da die ISA nicht verpflichtet ist, diese Anträge zu genehmigen, und die Gesetzeslage noch unklar ist. Eine wachsende Zahl von Experten ist der Meinung, dass der Schlüssel zur Entscheidung, ob Tiefseebergbau betrieben werden soll, mehr Zeit ist – für die Forschung, die Entwicklung neuer Technologien und die Abwägung der positiven Aspekte des Meeresbodenabbaus gegenüber seinen Fallstricken.

„Um die Vorteile und Kosten des Tiefseebergbaus zu verstehen, ist eine äußerst sorgfältige Bewertung erforderlich, die viele Unsicherheiten mit sich bringt, die zum jetzigen Zeitpunkt noch nicht gelöst sind“, sagte Sergey Paltsev, Energieökonom am MIT, in einer E-Mail gegenüber WordsSideKick.com.

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Kiley Price ist Mitarbeiterin bei Live Science und lebt in New York City. Ihre Arbeiten wurden unter anderem in National Geographic, Slate und Mongabay veröffentlicht. Sie hat einen Bachelor-Abschluss von der Wake Forest University, wo sie Biologie und Journalismus studierte, und strebt einen Master-Abschluss am Science, Health and Environmental Reporting Program der New York University an.

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