Sikter mot 2023Boring inn i en sulfidavsetning på Mohnsryggen i Norskehavet. Foto: Oljedirektoratet

Sikter mot 2023

Med regjeringen som sterk pådriver, er Oljedirektoratet i full gang med å berede grunnen for mineralleting i dyphavet.

La det være sagt med en gang. Norge står foran et paradigmeskifte i utforskningen av dyphavets mineralressurser. Den statlige innsatsen de siste årene har økt nærmest eksponentielt. Det kan vi takke den norske regjeringen for. Gjennom rause bevilgninger har den tatt ansvar for å legge til rette for ny industri basert på en forventet knapphet på flere kritiske metaller.

Aktørene som jobber med dyphavsmineraler, kan telles på én hånd. Den største av dem er Oljedirektoratet (OD). Det kom tydelig fram i revidert nasjonalbudsjett for 2020. Institusjonen fikk tildelt 139 millioner kroner til kunnskapsinnhenting og kompetansebygging (geo365.no: «Storsatsing på dypt vann»), og i forslaget til statsbudsjett for 2021 vil regjeringen bevilge ytterligere 30 millioner kroner for å videreføre arbeidet med å kartlegge norske havområder med hensyn på mineralforekomster.

Motivasjonen

Satsingen på dyphavsmetaller begrunner regjeringen slik: «Befolkningsvekst, velstandsøkning og økt bruk av fornybare energikilder er faktorer som påvirker etterspørselen etter metaller. Utvinning av metaller fra havbunnen kan derfor bli en ny og viktig havnæring for Norge».

Tidlige undersøkelser

– Kunnskapen vår har i år økt dramatisk, hevder Nils Rune Sandstå, prosjektleder for Oljedirektoratets kartleggingsprogram på dypt vann.

Det er også den overordnede konklusjonen etter et fem uker langt tokt til Mohnsryggen tidlig i høst (geo365.no: «Boret på 3000 meters havdyp»).

– Undersøkelsene vi holder på med i Norskehavet er rettet mot at vi i løpet av få år skal bli i stand til å beregne ressurspotensialet på den delen av midthavsryggen som strekker seg fra Jan Mayen til vest for Svalbard, legger geologen – med spesiell interesse for vulkanologi – til.

Stikkordene er kobber, kobolt, bly, sink, wolfram, barium, gull og sølv. Metaller som verden trenger for å gå rundt, og som det er stor etterspørsel etter, og hvor flere blir sagt å ha vesentlig betydning for å gjøre oss beredt til å gjennomføre det grønne skiftet (geo365.no: «Norges viktigste bidrag til det grønne skiftet»).

Operasjonene i dyphavet midt mellom Norge og Grønland dreier seg altså ikke om olje og gass som er Oljedirektoratets primære ansvarsområde. Midthavsryggene er ikke assosiert med hydrokarboner. I stedet dreier det seg om verden kan dra nytte av en rekke metaller som er avsatt på havbunnen i tilknytning til spredningsryggene.

– Med bakgrunn i at forvaltningsansvaret for havbunnsmineraler er lagt til Olje- og energidepartementet, og at OD er departementets fagetat, har vi fått ansvaret med kartleggingen og ressursevalueringen, opplyser Harald Brekke, nestorgeolog i OD.

Oljedirektoratets involvering har så langt resultert i tre egenopererte tokt i Norskehavet, i 2018, 2019 og 2020, med innsamling av både geologiske og geofysiske data. I tillegg har OD tilgang til supplerende data gjennom et utstrakt samarbeid med Universitetet i Bergen siden 2011, og fra og med i år med Universitetet i Tromsø. I kombinasjon med nye undersøkelser de neste par årene, skal dette gi nok kunnskap til at OD kan foreta en ressursevaluering. Denne vil så være et innspill til den konsekvensutredningen som nå pågår og som forventes ferdig første kvartal 2023.

Håndfast malm. Nils Rune Sandstå i Oljedirektoratet står med en del av en nedrast eldre skorstein med sulfider. Prøven ble plukket opp med ROV under sommerens tokt til Mohnsryggen som ligger midt mellom Norge og Grønland. Foto: Jan Stenløkk, Oljedirektoratet

Kartlegging i tre dimensjoner

Sandstå snakker varmt om utbyttet av de fem ukene med boring og prøveinnsamling.

– Hovedmålet med årets tokt var å teste ut ny boreteknologi, og vi boret til sammen 11 hull med en samlet lengde på 50 meter i to forskjellige områder, både innenfor aktive og utdødde sulfidforekomster, de siste referer vi gjerne til som grushauger.

Sandstå forklarer at aktive forekomster karakteriseres av at glohett vann fra «Jordens indre» spys ut fra sprekker i midthavsryggen, hvorpå metaller avsettes fra en sky som avkjøles i det kalde vannet. Etter noen titalls tusen til noen hundre tusen år, dør de ut. Slike utdødde forekomster blir med tiden tildekket av yngre sedimenter.

– Tidligere kartlegging på midthavsryggen har kun foregått på havbunnen og er derfor todimensjonal, presiserer Sandstå.

Geologen forteller videre at et av de viktigste verktøyene fram til i år har vært AUV [«Autonomous Underwater Vehicle»] som har blitt brukt til å samle inn multistråle batymetri og grav/mag-data, samt måle bergartenes ledningsevne (spontan potensialfeltdata). Operasjonene har vært ganske kompliserte fordi terrenget er kupert og lettest kan sammenlignes med fjellandskapet på Sunnmøre. På ODs tokt i 2019 fikk mannskapet likevel tre AUV-er til å gå samtidig og samle inn data på 3000 m vanndyp. De selvstyrte undervannsbåtene kan gå i 3-5 dager før de trenger nytt batteri og må tømme seg for data.

– For at det skal være mulig å gjøre volumberegninger, må vi imidlertid få kontroll på forekomstene i tre dimensjoner. Da er det nødvendig å bore vertikale hull, og det meste av årets tokt dreide seg om nettopp dette

Sandstå smiler litt ved tanken på hvor fort årets sesong ble planlagt. Først i april fikk Oljedirektoratet en antydning om at de nødvendige midlene ville bli bevilget. Så da var det bare å kaste seg rundt og skaffe både båt og boreutstyr som kunne settes i operasjon før høststormene ville gi problemer.

– Vi er litt stolte av hva vi fikk til på kort tid, forteller han, Brekke samtykker.

Harald Brekke har helt siden 1996 vært med i UN Convention of the Law of the Sea der landenes yttergrenser i havet fastsettes. Han er nå medlem av The Legal and Technical Commission of the International Seabed Authority og sterkt involvert i Oljedirektoratets offensiv på dypt vann i Norskehavet. Her fra toktet til den midtatlantiske ryggen i høst. Foto: Leith Rifaat

Ny verdensrekord

Brekke var om bord i tre uker og kan til fulle bekrefte at operasjonene gikk som smurt, men – og det burde ikke overraske noen – det er rom for forbedringer, og hans største ønske er et større fartøy som tåler dårlig vær bedre.

Han er altså likevel godt fornøyd og gir ros til TIOS som stod for operasjonene. TIOS fikk for øvrig jobben i hard konkurranse med andre tilbydere og andre teknologier.

Det hører med til historien at dette er første gangen at det har blitt boret på så store vanndyp der borestrengen er kveilet opp på en rull. Og dypt, det var det, 3085 meter på det dypeste, og 2780 meter på det grunneste. TIOS skryter naturligvis av verdensrekorden på sine hjemmesider og kaller det «one more milestone for riserless coiled tubing intervention».

Én av fordelene med kveilerørsboring er at tiden det tar å få borestrengen ned og opp til havbunnen er redusert fra 1-2 døgn til 2-3 timer. Det betyr noe når båtleien koster flesk. Selvsagt betyr det også noe for utålmodige geologer som tripper etter å se mer stein.

Regjeringen har besluttet å starte en åpningsprosess for mineralvirksomhet på norsk kontinentalsokkel. Åpningsprosessen omfatter områder mellom Jan Mayen og Svalbard og sørøst for Jan Mayen. Utredningsområdet omfatter de områdene som antas å være prospektive både når det gjelder sulfidforekomster og manganskorper. Kart: Oljedirektoratet

Metaller som verden trenger

Geologene klager over at «recovery» var lav. Det betyr med rene ord at de fikk opp mindre stein i kjernene enn ønsket. Problematikken er velkjent i oljeboring, og i dette tilfellet er årsaken at både sulfidene og underliggende basalter er porøse og oppsprukket. Det ideelle er «fast stein».

– Totalt boret vi ca. 50 meter med en «recovery» på ca. 20 prosent, og vi fikk to svært gode kjerner av sulfidhaugene i det nordligste området. Den lengste kjernen måler ca. tre meter, hvorav 2,44 meter kjerne ble tatt i de ettertraktede sulfidene. I det sørlige området var sulfidforekomstene mye «løsere i fisken» og gav mest borkaks [oppknust stein], sier Sandstå.

OD nøyde seg imidlertid ikke med borekjerner og borkaks. Perioder med nedetid for boringen pga. dårlig vær benyttet «sjøfolkene» til å samle inn bunnprøver med en ROV (Remotely Operated Vehicle).

– Fangsten ble totalt 600 kg med stein.

Det videre arbeidet med prøvene blir gjort i Canada der sulfidholdig steinmateriale skal analyseres mht. 30-40 forskjellige elementer – en god slump av det periodiske systemet. Tilbake i OD sitter seks geologer som deretter skal tolke dataene, sette dem inn i en geologisk modell og begynne å tenke ressurser og sannsynliggjøre eventuelle økonomiske gevinster.

– Så langt kan vi trygt konkludere med at vi på dypt vann i Norskehavet har påvist metaller i både sulfider og manganskorper som verden sårt trenger, og ved å bore inn i forekomstene får vi datasett som hjelper oss å beregne volumer, sier Brekke.

Neste steg

Oljegeologenes viktigste verktøy – før boring – er seismikk, og senest i sommer ble det gjort et forsøk på å gjøre en 3D-underøskelse på midthavsryggen.

– Oljedirektoratet var beredt til å være med og satte av penger til dette, men spleiselaget gikk i vasken fordi interessen fra oljeindustrien ikke var stor nok, forteller Sandstå.

Det er viktig å ha i mente at kravene til de seismiske dataene ved mineralleting på dypt vann er svært forskjellige fra leting etter olje og gass. Minst to forhold skiller, det ene er betydelig større vanndyp, det andre er nødvendigheten av svært høy oppløsning noen titalls meter under havbunnen.

– Seismikk kan bli en viktig teknologi fordi det er stor hastighetskontrast mellom sulfidene og de underliggende basaltene. Altså er det i teorien mulig å kartlegge forekomstene i tre dimensjoner.

I første omgang kan bunnpenetrerende ekkolodd med oppløsning på mellom 0,5 og 1 meter være til hjelp. Dette er et godt datasett for å avbilde lagningen i sedimentene som begraver sulfidforekomstene, og dermed gi informasjon om hvor høyt grushaugene reiser seg fra «basaltgulvet».

– OD har selv benyttet dette på tidligere tokt, og i år har vi forsøkt med å samle inn slike data med ROV. Da kommer vi nær havbunnen, noe som gir meget god oppløsning, men det krever mer arbeid med prosesseringen. Det oseanografiske miljøet i Southampton har gjort lovende forsøk med å bruke bunnpenetrerende ekkolodd fra ROV til også å avbilde tykkelsen på manganskorper. Da snakker vi om oppløsning på centimeter-skala, sier Brekke.

På midthavsryggen sør for Azorene har det samme miljøet i Southampton også gjort forsøk med å benytte OBS-teknologi (havbunns-seismografer) i kartleggingen av sulfidforekomster. Brekke vet at forskerne fikk resultater som kan brukes til avbildning av berggrunnen i dypet under sulfidgrushaugene.

– Når det gjelder seismikk og andre geofysiske teknologier som EM, har ikke Oljedirektoratet til hensikt å gå i bresjen. Vi vil overlate dette til geofysikkselskapene og oljeselskapene, påpeker Brekke.

Grushaugene

Når sjøvann siver gjennom havbunnen og trenger ned i skorpen blir det varmet opp til over 400 grader av underliggende magmakamre. Det glohete vannet løser opp en rekke mineraler og blir med videre på ferden tilbake til overflaten. Det varme vannet presses ut på havbunnen gjennom såkalte svarte skorsteiner («black smokers») med stor kraft. Mineralene felles ut når det varme vannet kommer i kontakt med det kalde sjøvannet. Etter hvert som de to platene på hver side av midthavsryggen glir fra hverandre, driver skorsteinene lenger og lenger bort, og utspylingen av varmtvannet stopper. Skorsteinene dør og faller sammen og blir til grushauger på havbunnen.

Veien videre

I forslaget til statsbudsjett for neste år ligger det 30 millioner kroner til videre undersøkelser i dyphavet.

– Før vi bestemmer det endelige programmet, må vi evaluere dataene vi har samlet inn i år. Men det ligger i kortene at vi går nordover og skaffer mer kunnskap om Knipovichryggen, opplyser Nils Rune Sandstå.

Til forskjell fra da oljeindustrien kom til norsk sokkel tidlig på 1960-tallet, da både seismikk- og oljeselskaper presset fram både lovgivning og den første lisensrunden, ser vi nå at det er staten som går foran og brøyter vei.

Motivasjonen er det grønne skiftet og det medfølgende behovet for spesielle metaller som trengs til fornybar energi, batterier og elektrifisering av transport. At aktiviteten i oljeindustrien er nedadgående, et faktum som ble belyst i Oljedirektoratets egen Ressursrapport Leting 2020 (fremlagt i oktober), er ganske sikkert også en medvirkende årsak. De fleste vil mene at landet også i fremtiden trenger industriarbeidsplasser. Produksjon av dyphavsmineraler er en mulighet som skal undersøkes.

– Godt hjulpet av at både statsministeren og olje- og energiministeren stod fram og frontet behovet for dypvannsmineraler på Dagsrevyen 11. mai i år, samt at «havbunnsloven» er på plass, opplever vi nå stor pågang fra både serviceselskaper og oljeselskaper, forteller Harald Brekke.

Det lover godt. Så er vi spent på hvordan de største gruveselskapene i verden (for eksempel Glencore, BHP Billiton, Rio Tinto, Vale, samt kineserne) reagerer.

X