Mechanizm jest prosty. Plankton, zwłaszcza zooplankton, żyje z tego, co unosi się w toni: z drobnych cząstek materii organicznej. Niektóre organizmy filtrują wodę, inne „zbierają” cząstki, które przypominają im jedzenie. Jeśli do tej samej przestrzeni trafią cząstki o podobnym rozmiarze, ale prawie bez wartości odżywczej, plankton może je po prostu połykać. W efekcie dostaje coś w rodzaju pustych kalorii: w brzuchu pełno, a białka i energii mało.
W pracy opublikowanej w „Nature Communications” zespół oceanografów opisuje ten problem na przykładzie strefy Clarion-Clipperton w Oceanie Spokojnym. To jeden z głównych celów przyszłego górnictwa głębinowego, bo dno jest tam zasłane polimetalicznymi konkrecjami, bogatymi m.in. w kobalt, mangan i miedź, czyli metale wykorzystywane w elektronice.
W ostatnich latach część firm testowała sprzęt zbierający konkrecje, a wraz z testami pojawiło się pytanie, co zrobić z odpadami: mieszaniną wody, rozdrobnionych skał i osadów, która po oddzieleniu „użytecznych” brył musi wrócić do oceanu.
Badacze skupili się na tym, co może dziać się, gdy taki odpad zostanie wypuszczony nie przy samym dnie, lecz na głębokości ok. 1000-1500 metrów, czyli w strefie, w której żyje mnóstwo planktonu i drobnych zwierząt nektonicznych. To ważny szczegół: często mówi się o szkodach na dnie (zniszczone siedliska, zasypane organizmy filtrujące), ale „chmura” w toni to inny typ ryzyka. Jest bardziej rozlana przestrzennie i łatwiej może wejść w kontakt z organizmami, które przemieszczają się w pionie, np. w dobowych migracjach.
Plankton myli jedzenie z pyłem górniczym
W latach 2021 i 2022 oceanograf Michael Dowd z University of Hawaiʻi at Mānoa i jego współpracownicy zebrali w strefie Clarion-Clipperton próbki planktonu i swobodnie unoszących się w wodzie cząstek na głębokościach 800-1500 metrów. Używali do tego dużych sieci, a potem analizowali rozmiary cząstek i ich skład chemiczny, ze szczególnym naciskiem na aminokwasy. To był sposób na ustalenie, jakie cząstki są realnym źródłem pożywienia.
Analizy wykazały, że plankton w tej strefie preferuje cząstki o rozmiarze ok. 6 mikrometrów. To naprawdę drobna skala, bliższa pyłowi niż okruszkom. I właśnie tu pojawia się haczyk: cząstki ze ścieków górniczych mogą mieć bardzo podobny rozmiar.
Kluczowe dane zespół zebrał podczas trzeciej wyprawy, prowadzonej równolegle z pilotażową operacją górnictwa głębinowego realizowaną przez The Metals Company z Kanady. Tym razem naukowcy pobrali próbki cząstek bezpośrednio z pióropusza osadów wytworzonego przez działania wydobywcze. Okazało się, że cząstki z chmury ścieków są podobne wielkością do „normalnego” pokarmu planktonu, ale znacząco uboższe odżywczo.
Śmieciowe jedzenie w oceanie: co dokładnie znaleziono
Współautor badania Brian Popp, biogeochemik z University of Hawaiʻi at Mānoa, ujął to bez dyplomatycznych ozdobników: cząstki z chmury były w praktyce „śmieciowym jedzeniem”, z bardzo niską zawartością białka. Dla planktonu różnica może być jak między pełnowartościowym posiłkiem a papierem ryżowym: coś się da połknąć, ale organizm nie ma z czego budować i utrzymywać swoich tkanek.
Jeśli ta „podmiana” stanie się powszechna, konsekwencje mogą iść w górę łańcucha pokarmowego. Zooplankton jest bazą dla wielu większych organizmów. W ciągu doby część z niego migruje pionowo, łącząc głębsze warstwy wody z powierzchnią i przenosząc energię między strefami. Na nim żerują kolejne poziomy: drobne ryby, skorupiaki, a dalej większe drapieżniki. Autorzy mówią o scenariuszu „oddolnej kaskady głodu”: jeśli podstawa robi się mniej pożywna, kolejne piętra też zaczynają odczuwać niedobór.
W tle jest jeszcze jedna rzecz, o której łatwo zapomnieć, gdy dyskutuje się o metalach do baterii i „zielonej transformacji”: oceaniczne sieci pokarmowe działają jak skomplikowany system logistyczny. Nawet jeśli pojedynczy pióropusz pyłu jest zjawiskiem lokalnym, skala przyszłego wydobycia może być znacznie większa. Jak przypominają autorzy, sprzęt wydobywczy może wzniecać osady i generować pióropusze także na płytszych głębokościach, ok. 1500 metrów. A tam żywych istot, które mogą wpaść w pułapkę głodu jest znacznie więcej.
Dlaczego to ważne dla decyzji o wydobyciu
Badacze od dawna ostrzegali, że górnictwo głębinowe może pozostawiać blizny na morskim dnie, których wyleczenie zajmie środowisku dekady: zniszczone mikrobiomy w osadach oceanicznych, zaburzone siedliska, śmierć żyjących na dnie zwierząt, których aparaty filtracyjne zostaną zatkane przez pył.
Nowe wyniki dokładają do tego inny typ ryzyka: nie tyle mechaniczne zniszczenie siedliska, ile zmiana jakości jedzenia w toni wodnej. To zagrożenie mniej widowiskowe, ale potencjalnie bardziej „systemowe”, bo dotyczy czegoś, co łączy różne warstwy oceanu: przepływu energii i materii.
W praktyce oznacza to, że decyzje o tym, czy i jak wydobywać metale z dna, nie powinny kończyć się na mapach koncesji i modelach rozprzestrzeniania osadów przy dnie. Trzeba też pytać o to, co będzie się działo z odpadami i na jakiej głębokości będą wypuszczane. Bo jeśli pióropusz trafi w strefę, gdzie plankton się odżywia, może się okazać, że ocean dostaje nowy rodzaj zanieczyszczenia: nie toksynę, nie plastik, lecz chmurę cząstek, które wyglądają jak jedzenie, ale w środku są prawie puste.
W tym sensie „śmieciowe jedzenie” nie jest metaforą na wyrost, ale wręcz dosłownym określeniem. To ostrzeżenie, że można rozregulować cały system, nie zabijając planktonu od razu, tylko podsuwając mu przezroczystą, pylistą dietę. A ocean, jak każdy organizm, może przez jakiś czas udawać, że nic się nie dzieje. Do chwili, gdy rachunek za puste kalorie przyjdzie jednocześnie na wielu poziomach.
