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水深200米以下的深海區(qū)域占據(jù)地球面積的60%左右，其所含的錳、鈷、鎳、稀土等金屬礦產(chǎn)是陸地含量的數(shù)十倍、數(shù)百倍或更高，是未來可持續(xù)發(fā)展礦產(chǎn)資源需求的重要接替區(qū)。

對于人類來說，深水環(huán)境是極其陌生的世界，嚴重依賴于技術(shù)進步。經(jīng)過幾十年的海洋探索，只有大約10%的海底被艦載聲納系統(tǒng)調(diào)查過，而這些系統(tǒng)的平均分辨率僅為約100平方米。20世紀70年代至80年代，深?？碧胶筒傻V在結(jié)核回收方面取得了重大技術(shù)進步，人們在亞特蘭蒂斯二號深淵成功進行了試航前采礦和冶金試驗，并普遍樂觀地認為深海采礦將在20世紀末形成規(guī)模，但隨后的進展緩慢而不穩(wěn)定。其原因主要在于陸地金屬供應(yīng)充足、經(jīng)濟形勢波動、能源成本上升、金屬價格相對較低、開采技術(shù)挑戰(zhàn)大和環(huán)保意識提高等因素。近年來，全球金屬需求迅速增加，價格飆升，出于對能源安全的擔憂，已有多個國家把這些金屬指定為“關(guān)鍵”礦產(chǎn)或“戰(zhàn)略”礦產(chǎn)。

目前，還沒有進行商業(yè)規(guī)模的深海采礦，但全球深海礦業(yè)活動已經(jīng)日趨白熱化。1997年，聯(lián)合國成立負責監(jiān)管國際海域深海采礦的觀察組織國際海底管理局（ISA，The International Seabed Authority）。截至目前，ISA已經(jīng)頒發(fā)了22份深?？碧胶贤?，重點在于科學(xué)探索，但也有一些合同頒發(fā)給了國際企業(yè)，包括洛克希德馬丁公司（Lockheed Martin Corp.）和德米集團（DEME Group NV. ）。目前，ISA正在最終制定深海采礦監(jiān)管框架，預(yù)計將在2023年7月前頒發(fā)深海采礦許可證。

在沿海國管轄范圍內(nèi)的海底地區(qū)，礦物勘探也取得了實質(zhì)性進展。例如，巴布亞新幾內(nèi)亞俾斯麥海的Solwara 1海底塊狀硫化物項目位于世界上第一個商業(yè)深海礦山，該項目已經(jīng)獲得了環(huán)境許可證和海底采礦租約。

在許多國家，包括巴西、中國、法國、德國、印度、日本、韓國和俄羅斯等國，政府資助的研究和資源評估項目有所增加。相關(guān)的國家立法也在更新中，這正在迅速促進深海礦產(chǎn)行業(yè)的發(fā)展，例如2014年頒布的《英國深海采礦法》。相關(guān)主題的學(xué)術(shù)研究和媒體報道也呈現(xiàn)激增態(tài)勢。

深海礦物勘探采用的一系列技術(shù)包括基于船舶的聲納測深測繪、地球物理測量以及使用自主水下航行器和遙控飛行器攜帶的一系列傳感器（圖1A）。自主水下航行器技術(shù)的發(fā)展，包括更高的自主性、更遠的距離、改進的懸停能力以及新的地球物理和地球化學(xué)傳感工具，是海底測繪提高效率的關(guān)鍵。

未來幾十年，深海礦產(chǎn)的開發(fā)利用依然面臨較大的不確定性，其影響因素是多種多樣的、動態(tài)的，而且往往是相互關(guān)聯(lián)的（跨越經(jīng)濟、地緣政治、技術(shù)、環(huán)境、監(jiān)管和社會接受度等各個方面）。采礦將不可避免地影響自然環(huán)境，但這些資源所含的許多金屬對于發(fā)展低碳未來、實現(xiàn)全球可持續(xù)發(fā)展目標和確保地球長期健康的技術(shù)至關(guān)重要。當前，人類缺乏關(guān)于深海生物圈的基本知識，尚無法就如何最好地規(guī)范這些礦藏的可持續(xù)和公平開采做出客觀、可信的決策。此外，深海礦藏只能被視為最廣義的礦產(chǎn)“資源”，因為其經(jīng)濟開采可行性尚未得到證實。加強海底勘探研究，提高技術(shù)-經(jīng)濟-環(huán)境“三位一體”資源評價的數(shù)據(jù)精度和可信度仍然是未來的工作重心和努力方向。

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