Surowcowa przyszłość świata

SZAMALEK2_Jacek Zyśk

Prof. dr hab. Krzysztof Szamałek – Państwowy Instytut Geologiczny – PIB; Wydział Geologii Uniwersytetu Warszawskiego

Zgodnie z paradygmatem Ricardo w miarę upływu czasu ludzkość wykorzystuje zasoby (w tym zasoby mineralne) o stale malejących cechach jakościowych, tym samym zwiększa się koszt pozyskania surowca. Zaspokojenie potrzeb ludzkości wymaga wykorzystywania surowców mineralnych w cyklu produkcyjnym. Można być zatem pewnym, że nie wystąpi luka popytu na surowce (a tym samym towary i produkty), natomiast realna jest możliwość powstania surowcowej luki podażowej. Oczywiście należy tę możliwość rozpatrywać w odległym horyzoncie czasu rzędu 100-200 lat, a może i znacznie dalej. Substytucja, odkrycia nowych złóż, sięganie po coraz głębiej położone zasoby, wykorzystanie uboższych złóż niż w przeszłości, recykling – to są przyczyny ciągłego utrzymywania podaży surowców mineralnych dla gospodarki na poziomie zaspokajającym potrzeby ludzkości. Za ciągłym wzrostem liczby ludności świata podąża wzrost wydobywanych surowców mineralnych. Zadaniem naukowców jest m.in. analiza rozwoju sytuacji w długim horyzoncie czasowym i formowanie wniosków oraz teorii, pozwalających uniknąć skrajnego niedoboru surowców, bądź też minimalizowanie jego skutków. wykr str VIZa rezerwę surowcową ludzkości można uznawać zasoby kosmosu – jednak efektywne (i ekonomicznie opłacalne) zagospodarowanie tych zasobów będzie możliwe dopiero w bardzo odległej przyszłości. Natomiast rozpoznanym już źródłem surowców mineralnych dla ludzkości będą zasoby oceanu światowego (pod tym terminem należy rozumieć wszystkie morza i oceany świata).
Kopaliny występujące w oceanie światowym można zaliczyć do kilku grup surowcowych:
• energetyczne (ropa naftowa, gaz ziemny, gazohydraty, węgiel kamienny i brunatny),
• metaliczne (konkrecje polimetaliczne, polimetaliczne masywne rudy siarczkowe, muły i iły metalonośne, naskorupienia kobaltonośne, okruchowe złoża rud metali),
• chemiczne (sole, siarka, konkrecje fosforytonośne, baryt),
• skalne (piaski, żwiry),
• szlachetne (piaski złotonośne i platynonośne, okruchowe diamenty i kamienie szlachetne, bursztyn, perły, korale).

Surowce mineralne są rozmieszczone na naszej planecie nierównomiernie, żeby nie rzec niesprawiedliwie. Są rejony i kraje świata szczególnie uprzywilejowane w tym względzie. Polska jest w grupie krajów, które są zasobne w złoża kopalin (m.in. węgiel brunatny i kamienny, rudy miedzi, rudy cynku i ołowiu, siarka rodzima, surowce skalne).

Tak cenne i bogate złoża kopalin rozbudzają nadzieję oraz ochotę ich zagospodarowania. Zrozumiałe zatem staje się dlaczego ludzkość potrzebowała ponad 30 lat, aby przyjąć w 1982 roku Międzynarodową Konwencję Prawo Morza (weszła w życie po politycznych perturbacjach w 1994 roku). Mimo iż morza i oceany świata są przedmiotem wszechstronnych badań geologicznych prowadzonych zwłaszcza od drugiej połowy XX wieku, to stopień rozpoznania potencjalnych zasobów mineralnych jest ciągle niewystarczający. Wciąż pojawiają się doniesienia o nowych utworach mineralnych mogących być źródłem surowców. Wielką niespodziankę (na pewno nie ostatnią) sprawiły w 2011 roku doniesienia zespołu japońskich naukowców, którzy stwierdził, iż muły oceaniczne dna w bliskości Wysp Japońskich zawierają znaczące ilości pierwiastków ziem rzadkich REE. Nadzór, inspiracje i kontrolę nad geologicznymi badaniami oceanicznymi sprawuje Międzynarodowa Organizacja Dna Morskiego (International Sea-Bed Authority). W przyszłości jej zadania będą także dotyczyły nadzoru nad wydobyciem kopalin oceanicznych. Szereg krajów świata (wśród nich Polska w ramach organizacji Interoceanmetal) prowadzi od lat intensywne badania oceanicznych utworów. Ich zakres obejmuje nie tylko geologiczne badania złożowe (geneza i forma występowania, skład chemiczny i mineralny, zasoby), ale także badania technologiczne (możliwości przeróbki i uzyskania surowca mineralnego), techniczne (materiały i konstrukcje morskich urządzeń wydobywczych i przeróbczych). O skali i terminie rozpoczęcia wydobycia na skalę przemysłową kopalin oceanicznych przesądzą czynniki ekonomiczne. Wysoki poziom cen surowców sprawi, iż wyższy niż na lądzie koszt wydobycia kopalin morskich nie będzie barierą ich zagospodarowania. Bez wątpienia barierą taką mogą być czynniki środowiskowe. Ingerencja górnicza w delikatne i wrażliwe środowisko dna oceanicznego (zwłaszcza bentosu osiadłego i mobilnego) jest potencjalnym zagrożeniem. Wszystkie projekty dotyczące zagospodarowania kopalin oceanicznych muszą uwzględnić zagrożenia dla morskiego świata organicznego i przeciwdziałać im. Subiektywną ocenę autora, stopnia przygotowania i spełnienia wymagań do zagospodarowania kopalin oceanicznych przedstawiono na ilustracji.
Od wielu lat morza są miejscem eksploatacji kopalin. Dotyczy to głównie ropy naftowej i gazu ziemnego, okruchowego kasyterytu (źródła cyny) oraz anatazu i rutylu (źródła tytanu). Ponadto wydobywa się okruchowe złoto, platynę oraz diamenty i kamienie szlachetne. Z podmorskich złóż wydobywa się węgiel kamienny, siarkę, piaski i żwiry, fosforyty, sole, ale także z wody morskiej metaliczny magnez. Należy oczekiwać, że w najbliższych dekadach znacząco zwiększy się udział wydobycia morskich węglowodorów. Niedostępne jeszcze przed dwudziestu laty głębsze baseny morskie obecnie są intensywnie eksplorowane. Odkrycia w ostatnich dziesięciu latach olbrzymich złóż ropy naftowej przez Brazylię w głębokich basenach Atlantyku, podobne odkrycia w Zatoce Meksykańskiej czy u wybrzeży Angoli wskazują nowe potencjalne rejony złożowe. Bardzo bogatymi złożami niekonwencjonalnymi gazu ziemnego są bez wątpienia nagromadzenia gazohydratów (utwory stałe wody i metanu). Występują pod dnem oceanicznym i na nim. Ich obecnie szacowane zasoby znacznie przewyższają wszystkie razem wzięte zasoby lądowych złóż gazu. U wybrzeży Papui Nowej Gwinei rozpoznano złoża złota występujące w masywnych rudach siarczkowych. Firma Nautillus ubiega się od kilku lat o koncesję na ich wydobycie. Gdyby dokonać ponownie subiektywnej oceny kolejności zagospodarowania nowych kopalin oceanicznych w najbliższych latach, to przedstawiałaby się ona następująco:
• polimetaliczne hydrotermalne rudy siarczkowe (źródło m.in. złota, miedzi, kobaltu, cynku),
• gazohydraty (gaz ziemny),
• polimetaliczne konkrecje (mangan, chrom, miedź, kobalt, nikiel),
• naskorupienia kobaltonośne (kobalt, miedź, nikiel),
• iły i muły metalonośne (pierwiastki ziem rzadkich, miedź, nikiel, złoto).
Przygotowanie kwalifikowanych kadr do rozpoznania i zagospodarowania złóż kopalin oceanicznych jest procesem długim. Już obecnie przewidując nieuchronne nadejście potrzeby zagospodarowania surowców morskich należy inwestować w takie kierunki jak geologia morza, wiertnictwo morskie, morskie metody badawcze, górnictwo morskie. W Polsce podjęto je m.in. poprzez utworzenie wspólnie przez AGH i Uniwersytet Szczeciński nowych kierunków studiów (górnictwo morskie). Surowcowa przyszłość świata należeć będzie do oceanów i tych krajów, które będą przygotowane i zdolne do sięgnięcia po ogromne zasoby w nich nagromadzone.

Autor szeregu publikacji o złożach oceanicznych m.in. Surowce mineralne mórz i oceanów 1998 pod red. R. Kotliński & K. Szamałek, W. Mizerski & K. Szamałek Geologia i surowce mineralne oceanów 2009. Przedstawiciel Polski w International Sea-Bed Authority oraz Interoceanmetal w latach 1994-1997 i 2001-2005.