Ambisi Jepang untuk manfaatkan 'cerobong asap' bawah laut

cerobong asap, laut Hak atas foto Universal History Archive/Getty Images
Image caption Ilustrasi ventilasi laut dalam yang diambil saat ekspedisi di Pulau Galapagos pada tahun 2005.

Cadangan mineral di ventilasi laut dalam dapat membantu mengatasi masalah kekurangan logam untuk teknologi energi terbarukan, tapi ongkos lingkungannya mungkin tinggi.

Ribuan meter di bawah permukaan laut di lepas pantai Okinawa, Jepang selatan, tersebar sisa-sisa sistem ventilasi hidrotermal yang telah punah.

Mineral di situs-situs ventilasi yang sudah lama mati ini belakangan mendapat perhatian akibat meningkatnya ketertarikan pada pertambangan bawah-laut. Satu endapan saja diperkirakan mengandung seng (zinc) yang cukup untuk memenuhi kebutuhan Jepang selama setahun.

Bagi negara yang mengimpor sebagian besar sumber daya mineralnya, endapan sulfida di dasar laut tampak seperti kemungkinan alternatif domestik yang menggiurkan. Tapi ongkosnya pun tak sedikit: pertambangan di situs-situs ini dapat membahayakan ekosistem yang unik dan rapuh.

Endapan kaya mineral ini – yang disebut sebagai sulfida masif laut – menandai tempat air mendidih pernah keluar dari celah berbentuk cerobong di kerak dasar laut dekat batas antara lempeng tektonik.

Endapan tersebut terbentuk ketika air laut dingin merembes lewat patahan di kerak, menjadi panas dan membawa mineral dari batuan saat melaluinya. Air yang dipanaskan itu kemudian naik kembali ke dasar laut, keluar secara eksplosif. Proses tersebut tampak seperti cerobong asap.

Hak atas foto Universal History Archive/Getty Images
Image caption Ventilasi laut dalam adalah habitat bagi beragam bentuk kehidupan.

Baru ditemukan pada 1977, ventilasi laut dalam pernah menjadi habitat bagi kehidupan yang sangat beragam ketika masih aktif. Cacing tabung sepanjang lebih dari dua meter dengan ujung berwarna merah menyala, kepiting dan ikan berwarna putih pucat, dan beragam spesies mikroorganisme beradaptasi dengan kondisi kehidupan yang panas dan gelap di sekitar ventilasi.

Tapi ventilasi-ventilasi ini tidak aktif selamanya. Selama ribuan tahun, gaya tektonik membawa ventilasi menjauh dari batas-batas lempeng. Akibatnya mereka menjadi kurang aktif, semakin dingin dan akhirnya mati.

Di dekat situs-situs dorman ini, endapan mineral – meliputi tembaga, seng, timah, emas, dan perak – bertahan pada atau dekat dasar laut. Satu endapan dapat mengandung jutaan ton bijih logam.

Bagi Jepang, endapan-endapan besar ini dipandang sebagai potensi sumber daya untuk memasok kebutuhan logam negara tersebut.

Hak atas foto Universal History Archive/Getty Images
Image caption Setiap gundukan dapat mengandung jutaan ton bijih logam.

Pemerintah Jepang memprakarsai proyek penelitian untuk mencari endapan-endapan ini pada 2013 lalu. Tapi walaupun ukurannya besar, endapan-endapan ini tidak mudah ditemukan.

"Tidak ada pelepasan logam panas yang bisa dideteksi oleh alat penginderaan jauh," kata Pul Lusty, pemimpin tim deposit dan komoditas bijih logam di British Geological Survey, dalam percakapan via surel.

"Seiring waktu mereka juga bisa berubah dan tertutupi oleh sedimen, sehingga akhirnya terkubur dan tidak ada tanda-tanda yang jelas di dasar laut."

Kondisi di bawah laut juga sangat berat. Upaya pencarian endapan bisa dilakukan di kedalaman sampai 3000 meter dan kondisi arus di dasar lautan bisa menyulitkan.

Selain mencari lokasi deposit, mengetahui seberapa besar ukurannya juga sangat penting. Suatu deposit bisa memanjang sampai puluhan bahkan ratusan meter di bawah dasar laut. Dengan menentukan ukuran, kita bisa menentukan seberapa banyak sumber daya mineral yang tersedia.

Hak atas foto Science Photo Library
Image caption Kita belum sepenuhnya memahami ongkos lingkungan dari pertambangan ventilasi laut dalam karena minimnya penelitian tentang hal ini.

Para ilmuwan mengembangkan teknik baru untuk menjawab pertanyaan ini. Beberapa teknik yang menjanjikan adalah metode akustik, kata Eiichi Asakawa, manajer departemen riset dan pengembangan di JGI, perusahaan survei geofisik yang berbasis di Tokyo.

Metode akustik menggunakan gelombang suara, yang merambat di air sampai ke dasar laut. Di permukaan keras deposit mineral, gelombang tersebut dipantulkan sebagian.

"Kami mendeteksi gelombang pantulan yang sangat lemah itu dengan hidrofon. Kemudian kami menganalisis datanya untuk mendapatkan citra sub-permukaan," kata Asakawa.

"Sistem kami masih sangat baru. Mungkin satu-satunya di dunia."

JGI telah menggunakan metode ini untuk bekerja sama dengan Badan Ilmu dan Teknologi Laut-Bumi Jepang (JAMSTEC) dalam proyek tentang teknologi generasi baru untuk eksplorasi sumber daya laut sejak tahun 2014.

Hak atas foto Universal History Archive/Getty Images
Image caption Ada banyak tantangan dalam eksplorasi cerobong asap hidrotermal — berarti dunia 'asing' ini masih menjadi misteri bagi para ilmuwan.

Peneliti lainnya lebih sering menggunakan metode elektromagnetik untuk menemukan deposit mineral. Perusahaan tambang nasional Jepang menggunakan teknik ini untuk menemukan enam deposit besar yang bisa menjadi kandidat bagus untuk ditambang.

Pada 2017, salah satu deposit ini digali dalam proyek uji coba. Mereka berhasil mengangkat bijih dalam jumlah besar dari kedalaman sampai 1.600 m ke permukaan untuk pertama kalinya. Langkah selanjutnya adalah melihat apakah cara ini bisa dilakukan pada skala komersial.

Namun kegiatan semacam ini membawa risiko yang besar bagi lingkungan. Salah satu masalah utamanya adalah kita belum banyak tahu tentang lingkungan dan ekosistem di dasar laut, kata Conn Nugent, direktur proyek penambangan dasar laut di Pew Trust.

Meskipun telah dilakukan penelitian selama berpuluh-puluh tahun, sebagian besar dasar laut belum dipetakan. Penelitian untuk memahami ekosistem yang didukung oleh kondisi dasar laut pun lebih minim lagi.

"Sebagian besar wilayah yang dipertimbangkan untuk penambangan laut dalam belum banyak dieksplorasi," kata Nugent. "Jadi kita melakukannya tanpa berdasarkan pengetahuan."

Hak atas foto Science Photo Library
Image caption Dampak lingkungan di laut dalam mungkin diimbangi dengan satu manfaat yang sangat penting

Tanpa dasar pengetahuan yang kuat tentang kehidupan yang didukung ventilasi laut dalam, memahami dampak lingkungan dari penambangan deposit sulfida masif dasar laut pun hampir mustahil. Sekalipun penambangan ventilasi yang sudah mati tidak mengganggu ekosistem di ventilasi aktif terdekat, lokasi penambangan itu sendiri bisa menjadi habitat bagi beragam bentuk kehidupan yang unik.

"Deposit yang sudah mati masih dihuni oleh ekosistemnya sendiri, yang bisa terganggu," kata Lusty.

"Penelitian dasar tentang organisme dan komunitas masih sangat kurang, dan belum ada kepastian tentang metode penambangan yang akan digunakan serta besarnya dan durasi dampaknya pada ekosistem laut dalam."

Untuk proyek-proyek prospektif di perairan internasional, Otoritas Dasar Laut Internasional (International Seaberd Authority, ISA) sedang menyusun peraturan tentang penambangan laut dalam. Nugent memberi masukan untuk peraturan itu.

Mengingat kurangnya pengetahuan kita tentang lokasi-lokasi potensial penambangan ini, pendekatan terbaik adalah kehati-hatian, katanya.

"Cara menyikapi ketidaktahuan itu adalah dengan membatasi sebagian besar – menurut kami 30-50% – dari total area kontrak sebagai zona tanpa tambang," kata Nugent.

Kabut beracun

Setelah pedoman ISA diterbitkan, peraturan seperti ini berlaku di perairan internasional, yang membentuk sebagian besar lautan. Tetapi di dalam zona ekonomi eksklusif, negara-negara akan beroperasi dengan aturan mereka sendiri.

Kemungkinan dampak dari penambangan laut-dalam sangatlah luas, menciptakan kabut sedimen yang membentang sepanjang ratusan kilometer. Kabut tersebut tercipta jika dasar laut terganggu, dan dianggap sebagai aspek paling berbahaya dari penambangan laut-dalam.

Kabut tersebut bisa mengandung bahan-bahan beracun, atau sekadar melumpuhkan makhluk hidup di bawahnya. Sifat turbulen arus di dasar laut membuat kita sulit memprediksi bagaimana kabut akan menyebar.

Di samping kabut sedimen, jika aktivitas penambangan berlangsung terus menerus, akan ada bentuk gangguan lain terhadap satwa liar.

"Kita tahu bahwa sekadar kehadiran kapal di permukaan air akan menciptakan cahaya [malam hari] bagi burung-burung, dan bisa meningkatkan kebisingan, yang merupakan masalah bagi beberapa jenis mamalia laut dan ikan," kata Kirsten Thompson, ahli ekologi di Universitas Exeter yang telah mempelajari kemungkinan dampak dari penambangan laut-dalam.

"Ada banyak hal yang kita prediksi mungkin terkait dengan kegiatan pertambangan semacam ini, tetapi pada skala apa kita benar-benar tidak tahu. Itulah masalahnya."

Tetapi dampak lingkungan di laut dalam mungkin diimbangi dengan satu manfaat yang sangat penting, kata Lusty.

Dasar laut bisa menjadi sumber logam yang lebih efisien karbon daripada daratan. Kualitas bijih tembaga dari tambang di darat, misalnya, telah turun 25% dalam 10 tahun.

Bijih berkualitas lebih buruk – yang mengandung lebih sedikit tembaga per kilogram bijih – membutuhkan lebih banyak energi, dan berarti lebih banyak emisi karbon, untuk mengekstraknya.

"Deposit [dasar laut] ini terkadang jauh lebih kaya-logam dibandingkan deposit berukuran serupa yang saat ini kami tambang di darat," kata Lusty.

"Karena itu, lebih sedikit bijih yang diperlukan untuk menghasilkan jumlah logam yang sama — dan lebih sedikit penambangan dan penghancuran dan penggilingan berarti lebih sedikit konsumsi energi."

Permintaan akan logam seperti tembaga akan sangat tinggi untuk membangun infrastruktur energi terbarukan, seperti tenaga surya dan angin. Beberapa tambang tembaga terbesar di darat memproduksi bijih dengan kandungan tembaga sekitar 0,7%; sementara konsentrasi bijih di sulfida masif dasar laut biasanya beberapa kali lipat lebih tinggi.

"Menambang sumber daya logam dari laut dalam akan mengakibatkan gangguan pada lingkungan, tetapi logam ini penting bagi banyak teknologi yang menjadi bagian penting dalam memenuhi Tujuan Pembangunan Berkelanjutan [PBB] untuk mengakhiri kemiskinan, melindungi planet ini, dan memastikan kesejahteraan bagi semua," kata Lusty.

Menemukan jalan tengah antara memasok bahan baku untuk teknologi energi terbarukan dan melindungi lingkungan laut dalam tidaklah mudah, kata Thompson.

"Kami tahu kami harus mengusahakan masa depan tanpa emisi karbon, tetapi kami juga tahu bahwa kami tidak dapat mempertahankan penggunaan sumber daya ini dengan laju seperti sekarang ini."

Lebih memfokuskan usaha pada daur ulang mineral dan bahan-bahan yang kita gunakan saat ini bisa menjadi solusi, menurut Thompson.

"Kita bisa melakukannya secara lebih berkelanjutan dengan berupaya meningkatkan laju daur ulang dan sungguh-sungguh mendorong pengembangan jenis teknologi baru yang tidak membutuhkan begitu banyak sumber daya ini," ujarnya.

Strategi energi terbaru Jepang menyatakan bahwa mereka berencana untuk melanjutkan penelitian tentang penambangan sulfida masif di dasar laut. Tetapi apakah akhirnya bisa dilakukan pada skala komersial, tergantung seberapa mudah diaksesnya deposit itu dan seberapa besar biaya yang harus dikeluarkan.

Namun, bagian lain dari strategi energi itu juga fokus pada penggunaan kembali mineral-mineral ini, dan "secara agresif mempromosikan" pengembangan teknologi daur ulang baru.

Deposit di sekitar lubang hidrotermal hanyalah satu dari beberapa situs yang menarik untuk penambangan laut dalam yang mungkin akan mulai dilakukan di tahun-tahun yang akan datang. Sumber mineral lain yang sedang dieksplorasi adalah nodul polimetalik, biasanya ditemukan di dataran abisal, dan kerak ferromangan yang kaya kobalt, ditemukan pada gunung bawah laut di seluruh lautan, dan bahkan lumpur kaya-logam di bawah perairan yang kaya-garam, seperti Laut Merah.

Dalam semua kasus itu, belum ditemukan jalan tengah antara pemanfaatan mineral yang dikandungnya untuk teknologi terbarukan dan risiko kerusakan lingkungan akibat penambangannya.


Anda bisa membaca versi bahasa Inggris artikel ini, Japan's grand plans to mine deep-sea vents, di BBC Future.

Berita terkait