海底稀有金属能成为国产资源吗？深海采矿的风险

什么是海底资源？日本关注的四种类型

陆地资源匮乏的日本与“海中矿山”

日本的金属资源大多依赖进口。智能手机、电动汽车的电机、风力发电机、半导体等现代技术，离不开稀土、钴、镍、铜、锌等金属。然而这些供应容易集中在特定国家，价格和获取难易程度会随国际形势大幅波动。因此，沉睡在日本广阔专属经济区（EEZ）海底的资源受到了关注。

日本的国土面积约为38万平方公里，但领海与专属经济区合计的海域面积居世界前列。在其海底，已确认存在甲烷水合物、海底热液矿床、富钴结壳、锰结核以及稀土泥等多种资源。

海底矿产资源的四种类型

本文重点关注备受瞩目的锰结核、海底热液矿床、稀土泥，整理对国产资源的期待与深海采矿给生态系统带来的风险这两个方面。

对“国产资源”的期待为何升温

减少对进口依赖的“资源安全”理念，近年来变得更加重要。如果在国内海域发现资源，或许能缓解供应来源集中的风险。但另一方面，深海是地球上被研究得最少的环境之一，生活在那里的许多生物连名字都没有。把资源“取出的容易程度”和环境“无法挽回的程度”放在同一张桌子上思考，正是本文的主题。

锰结核：躺在深海海底的“金属石头”

锰结核的真面目

锰结核是大小与土豆相仿的黑色块状物，零星散布在深海海底的泥上。海水和沉积物中的金属成分一点点附着在小岩片或贝壳碎片周围，像洋葱一样层层累积生长。其生长极其缓慢，据称每百万年仅几毫米到几十毫米。

结核除锰之外，还含有镍、钴、铜等。因为含有电动汽车电池所用的金属，国际上的关注度不断提高。

世界最大产地：克拉里昂-克利珀顿区

商业关注最集中的，是克拉里昂-克利珀顿区（CCZ），它位于夏威夷与墨西哥之间的太平洋。面积达日本国土的十几倍，国际海底管理局（ISA）已向各国和企业授予勘探合同。

日本专属经济区也有结核

在日本，南鸟岛周边专属经济区内也报告了锰结核密集的海域。据报道，发现稀土泥的东京大学团队也在2016年确认，富含钴、锰、镍的结核广泛分布。不过，这些都还处于调查阶段，并没有开采计划。

结核也是“生物的家园”

结核既是金属块，也是深海中为数不多的坚硬立足点。在柔软泥质的海底，海绵、珊瑚类和海鞘等附着在结核表面生活。收集并提起结核，意味着把这些生物的家整个夺走。考虑到结核要花数百万年才能长成，一旦失去的栖息环境，在人类的时间尺度上无法恢复。

海底热液矿床：冲绳海槽的“黑烟囱”

热液矿床是如何形成的

在海底火山活动活跃的地方，海水渗入地下深处，被岩浆加热到数百度，溶解金属成分后再次喷出。这种热水接触冷海水时，金属会以硫化物颗粒的形式一下子沉淀，形成烟囱状结构（烟囱体）以及堆积在周围的矿床。这就是海底热液矿床，除铜、铅、锌外，还可能含有金和银。

日本周边：冲绳海槽与伊豆·小笠原海域

在日本，冲绳海槽的伊是名海穴等地已确认有前景的矿床。水深约为1,000～1,600米，与其他深海资源相比较浅。据经济产业省等资料，伊是名海穴预计存在超出最初设想规模的矿体。

2017年世界首次扬矿试验

JOGMEC（日本能源与金属矿物资源机构）于2017年8月至9月在冲绳海域开展了采矿、扬矿试点试验。从水深约1,600米的海底，在世界上首次成功连续提升了矿石与海水混合的流体。同时也暴露出许多课题，例如扬矿泵磨损严重，设备耐久性和运行优化仍需改进。

热液区的生物自成一个世界

热液喷出区生活着不依赖阳光、而是利用热水中硫化氢等化学能的细菌。以这些细菌为基础，栖息着深海贻贝类、热液蟹和管虫类等，形成别处没有的独特生态系统。如果采矿改变了喷口和周边地形，栖息地会被直接改变，这在环境影响评价框架中也是被预想到的。

不过，已经停止活动的“死”热液矿床，与仍在喷出热水的活跃热液区，生态系统状况完全不同。以哪些矿床为对象、如何避开活跃区，是环境考量的重要议题。

稀土泥：南鸟岛海域推进的世界首次挑战

2011年的发现与“泥”这一新资源

稀土泥因东京大学研究团队2011年发表的研究而备受瞩目，该研究表明太平洋深海底的泥中含有高浓度稀土。陆地上的稀土矿集中在特定地区，而深海泥分布范围广，在日本南鸟岛周边专属经济区被发现，大大提高了人们对“国产资源”的期待。

2026年，从水深约5,600米成功采集泥

在内阁府主导的项目中，海洋研究开发机构（JAMSTEC）的地球深部探测船“地球号”于2026年1至2月在南鸟岛海域实施了泥的采集试验。据报道，2026年2月2日宣布从水深约5,600米的海底成功采集到泥。把深海泥吸到船上，是世界上鲜有先例的挑战。

作为下一阶段，计划于2027年2月开展每天采集约350吨泥的正式试验。需要注意的是，报道中的采集水深既有“约5,600米”也有“约6,000米”，准确数值需要核对一手资料。

成分分析与商业化的课题

2026年夏天，公布了采集到的泥的成分分析报告。据第一生命经济研究所的报告，稀土总量中约54%是中重稀土，如钇、钆和镝等。中重稀土是用于高性能磁铁和电子元件的重要元素群。

不过，此次试验以确认连接和运转为主，并不能证明可以实现产业规模的连续运行。富集带分布的掌握、采矿和冶炼成本以及环境影响评估等课题依然存在。国家资料也将采矿技术、盈利性、资源量评估和环境影响列为四大主要课题。

作为相关文章，深海中蔓延的环境污染问题也在深海的塑料污染中有所介绍。

深海采矿对生态系统的四大风险

风险1：栖息地被直接破坏

采矿机在海底行驶、收集结核和矿石时，原本生活在那里的生物会被卷入或失去家园。附着在结核上的动物会随结核一起被移走。在热液区，独特生物的栖息地也可能被改变。

风险2：沉积物羽流（泥云）

采矿会卷起海底的泥，细小颗粒像云一样扩散。这被称为羽流，它们在海底附近漂浮、被带到远处，最终沉降，可能妨碍生物的呼吸和摄食。此外，如果把船上处理矿石后的废水排回海中，也令人担心会影响中层生态系统。

风险3：噪音、光和振动

重型机械的噪音和强光被带入安静漆黑的深海。许多深海动物对声音和光很敏感，人们担心这会影响其移动和繁殖。不过，关于深海噪音对生物影响的研究还很少，仍有很多未知。

风险4：恢复所需的时间

1989年，德国研究团队在南太平洋秘鲁外海进行了DISCOL实验，模拟结核采矿翻耕海底，并追踪其后的情况。调查在1992年、1996年和2015年持续进行，2016年发表的论文《Return to DISCOL》报告了实验26年后的状态。由于深海变化缓慢，影响的痕迹可能长期残留，不以数十年为尺度追踪就无法判断是否恢复。

关于深海生物如何适应极端环境，也可参考深海生物的适应机制。

CCZ展现出的生物多样性

5,578种，其中大多是没有名字的动物

2023年，伦敦自然史博物馆的Muriel Rabone等人组成的研究团队，在《Current Biology》杂志上发表了汇总CCZ已确认动物记录的清单。汇集超过10万条过去的调查记录后，共记录了约5,578种种动物，其中拥有正式学名的仅436种。也就是说，约九成在科学上尚未描述，推测物种中约92%可能是新种。

此外，记录到的物种中，在CCZ以外的海域发现的仅有6种。这表明CCZ的生物具有很强的特有性，一旦失去，可能无法从其他地方补充。

开发计划跑在调查前面

研究者指出，评估采矿影响的前提是先弄清那里有什么。未命名的生物太多，即使出现影响，也很难证明“什么减少了”。在日本南鸟岛周边专属经济区，同样需要积累基础调查。

国际规则与各国动向

公海海底归谁？国际海底管理局（ISA）

国家管辖范围以外的公海海底（“区域”）的矿产资源，根据《联合国海洋法公约》被定位为“人类共同继承财产”。负责管理其开发的是总部设在牙买加的国际海底管理局（ISA）。ISA授予勘探合同，但商业采矿规则（采矿法规）长期处于讨论中，据报道在2025年7月的会议上也未能最终确定。

美国的动向

2025年4月，美国总统特朗普签署了旨在加强关键矿产获取的总统令，表明了推进海底矿产开发的方针。同月，美国企业The Metals Company也据报道以ISA谈判延迟为由，向美国国家海洋和大气管理局（NOAA）提交了商业采矿许可申请。ISA秘书长卡瓦略对一国单方面许可国际水域资源表示担忧。

日本的定位

日本的举措主要是在本国专属经济区内的调查与试验。据报道，2026年3月日美签署了关于深海采矿的合作备忘录，但其不具法律约束力，被认为是共享科学和技术信息的框架。在国内专属经济区可依据日本法令进行环境影响评价，但与公海开发一样，仍需兼顾环境保护。

如何权衡期待与风险

资源能带来什么

• 减轻进口依赖：有望缓解对特定国家的集中
• 确保电池、磁铁等成长产业所需的金属
• 积累国内产业、就业和技术

环境与社会可能失去什么

• 深海生态系统的特有物种及其尚未发现的可能性
• 对渔业资源和海洋碳循环的间接影响
• 长期无法恢复的不可逆环境变化

同时考虑替代选择

在依赖深海采矿之前，从废旧电池和电子设备中提取金属的城市矿山的利用、少耗资源的电池技术开发、延长产品寿命等选择同样重要。确保国产资源与保护环境，并不是二选一，而应综合多种手段来考虑。

我们能做的事

• 长期使用智能手机和家电，并将小型家电送去回收
• 从环境和资源两个角度解读深海采矿新闻
• 关注政府和研究机构公开的环境影响评价信息

总结：“能取”与“可以取”是两个不同的问题

海底资源对日本来说蕴含着诱人的可能性。2026年成功采集了稀土泥，2027年计划开展正式试验。但这只是确认“能否取得”的阶段，“环境影响是否可以接受”“是否有利可图”这些问题还没有答案。

在大多数深海生物仍未命名的现状下，谨慎的调查和透明的信息公开不可或缺。为了让技术挑战与环境关怀兼顾，我们每个人持续保持关注十分重要。