Kvantifisering av det ukjente Sammenstilt av: NTNU / Cyril Juliani

Kvantifisering av det ukjente

Forskere ved NTNU har vurdert mineralressurspotensialet langs Mohns- og Knipovichryggen i Norskehavet. De kommer med store tall, men fremtidig utvinning henger på en rekke forhold knyttet til blant annet geologi, teknologi, miljø og lovverk.

Denne saken ble først publisert i februar.

På havbunnen finnes mineraliseringer av ulike mineraler og metaller i mange ulike geologiske settinger. Dette er mineraler og metaller som inngår som et viktig og avgjørende element i det grønne skiftet. Om og hvordan disse eventuelt skal utvinnes, var ikke spørsmålet som ble stilt i prosjektet, men i stedet: «hvor mye?»

Felles ut fra kokende vann

Langs spredningssonen i farvannet mellom Norge og Grønland siver havvann inn gjennom sprekker i havbunnen og trenger flere kilometer nedover mot den flytende magmaen. Spredningssonen er en del av den arktiske midthavsryggen og ligger innenfor norsk jurisdiksjon. Vannet varmes opp til 350 grader Celsius og presses opp mot havbunnen. På veien mot havbunnen trekker det kokende vannet ut mineraler og metaller fra grunnen. Når dette kommer ut på havbunnen og i kontakt med det kalde vannet, kan gull og sølv, kobber og kobolt, sink og bly felles ut fra løsningen.

Hva som felles ut, og hvor det felles ut, er avhengig av flere faktorer som temperatur på og kjemien til de vandige løsningene, hvilke bergarter og deres egenskaper som de vandige løsningene har vært i kontakt med, samt temperaturen og trykket på havbunnen og hvordan dette endres med dypet nedover i havbunnskorpen. Dersom denne prosessen får anledning til å virke over en lengre periode, kan det dannes mineraliseringer med varierende innhold av metaller som potensielt kan utvinnes. Slike systemer er aktive så lenge de slipper ut de vandige løsningene og kalles inaktive når og om de «dør». Innholdet i disse mineraliseringene vil være viktige i det forestående grønne skiftet.

Mineraliseringene kalles «black smokers» på grunn av de mørke, vandige løsningene som kommer ut av de skorsteinslignende formasjonene og er analogier til forekomster som utvinnes på land i dag, men ingen av mineraliseringene på havbunnen innenfor norsk jurisdiksjon er undersøkt i detalj. Vi har derfor ikke kunnskap om hvor rike eller store de er.

Dannelse av massive havbunnsmalmer (SMS, Seafloor Massive Sulphide deposits). Figuren fremstiller skjematisk en midt-atlantisk rygg og hydrotermal sirkulasjon. Kilde: NTNU / Cyril Juliani

Ingen åpenbare svar

Selv om man de siste tiårene, både nasjonalt og internasjonalt, har investert betydelige ressurser i å undersøke havbunnen, er majoriteten av den fremdeles så godt som uutforsket. TAG (Trans-Atlantic Geotraverse Hydrothermal Field)-mineraliseringen lenger sør i Atlanterhavet er et av få unntak. Den er undersøkt med et fåtall borekjerner, og man kjenner grovt sett geometrien og innholdet av metaller og mineraler.

Likefullt er det i et forvalningsperspektiv viktig og relevant å stille spørsmålet «hvor mye har vi?». Hvor, hvor mange, hvor store, hvilke gehalter og hva er sjansen for at alle forhold ligger til rette for at mineraliseringer faktisk skal dannes? Svarene er ikke åpenbare.

Letemodellmetoden som er benyttet i det arbeidet som boka Quantifying the Unknown (GEO 08/2019: «Milliardverdier på havbunnen») presenterer for å tilnærme seg svar på spørsmålene over, deler likheter med metoder som er blitt utviklet og benyttet for å vurdere mineralressurspotensial på land. Metoden blir også benyttet til å vurdere olje- og gassressursene på blant annet den norske kontinentalsokkelen. Arbeidet ble støttet finansielt av Nordic Mining ASA og Equinor ASA.

Fem spørsmål og svar

Metoden stiller fem grunnleggende spørsmål, og svarene bygger på en forståelse av hvordan disse mineraliseringene dannes.

(1) Det første spørsmålet handler om hvor det er sjanse for å finne forekomster eller hvor de favorable områdene er. For å finne svar på dette er topografiske data av havbunnen (batymetriske data) blitt analysert for å identifisere elementer og egenskaper i havbunnen som indikerer en mulig tilstedeværelse av mineraliseringer. Dette kan være forkastninger, vulkaner og skrenter.

(2) Etter å ha identifisert områdene som kan inneholde minst én mineralisering som er minst like stor som minimum størrelse, stiller vi spørsmålet om hvor mange aktive eller inaktive eller delvis skjulte mineraliseringer man vil finne dersom man utforsker disse områdene i detalj. Svaret gis ikke eksakt, men defineres gjennom å tallfeste et minimum, et maksimum og en mest sannsynlig verdi. Spørsmålet om antall må relateres til spørsmålet om hvor store mineraliseringene forventes å være. Antall mineraliseringer pr. kvadratkilometer havbunn er søkt tallfestet gjennom bruk av områder på land som har vært igjennom tilsvarende malmdannende prosesser som vi ser på havbunnen i dag samt globalt identifiserte mineraliseringer.

(3) Defineringen av størrelsen på mineraliseringene har brukt data fra analoge forekomster på land samt størrelsesvurderinger gjennomført av forekomster på havbunnen.

(4) Gehaltsfordelingen er likeledes definert fra eksisterende data både på land og på havbunnen. Sjansen for at alle forhold ligger til rette er vurdert ut fra antallet av dagens aktive hydrotermale systemer som faktisk er «svarte», dvs. de avsetter de relevante metallene og mineralene. Siden all input er gitt som sannsynlighetsfordelinger, vil metoden både kvantifisere det forventede potensialet og usikkerheten.

(5) Det totale ressurspotensialet oppnådd i arbeidet med boka er validert ved å sammenligne potensialet med resultater fra tilsvarende internasjonale studier. Disse studiene forsøker å svare på det samme grunnleggende spørsmålet, «hvor mye?», men har andre utgangspunkt og bruker ikke de samme metodene. Deres resultater spenner minimums- og maksimumsverdiene tallfestet i arbeidet presentert i boka. Sammenligningene er ikke gjort for hvert av de fem spørsmålene, men på totalt potensial.

Store tall

Det forventede metallpotensialet ble tallfestet til nesten 7 millioner tonn kobber, ca. 7 millioner tonn sink, 175 tonn gull og noe over 10 000 tonn sølv. Disse tallene er beheftet med stor usikkerhet. Det er dermed en 5 % sjanse for at det er mer enn eller lik 21 millioner tonn kobber, 22 millioner tonn sink, ca. 600 tonn gull og 34 000 tonn sølv. Det er et stort potensial og en kvantifiserbar usikkerhet. Arbeidet med å redusere denne usikkerheten har pågått lenge og vil fortsette fremover. Dette inkluderer både innsamling av nye data og utvikling og testing av nye metoder for dataanalyse og -innsamling.

Til sammenligning rapporterte Terje Bjerkgård i 2012 en opprinnelig ressurs i Løkken-forekomsten på ca. 700 000 tonn kobber og ca. 500 000 tonn sink. Årlig produseres det globalt ca. 20 millioner tonn kobber. I Kongsberg Sølvverk ble det totalt tatt ut 1,3 tonn med sølv. Det er med andre ord ikke snakk om at mengden innenfor norsk jurisdiksjon vil kunne erstatte landbasert utvinning, men det vil potensielt kunne være en av flere fremtidige kilder til for eksempel kobber.

Somrene 2018 og 2019 var Oljedirektoratet (OD) på vellykkede datainnsamlingstokt til Mohnsryggen nordvest i Norskehavet. I løpet av toktene, der nyutviklet leteteknologi ble testet ut, har OD gjort flere funn av både inaktive og aktive hydrotermale systemer som ikke var kjent fra tidligere. Disse antyder tilstedeværelsen av mineraliseringer og at forholdene er favorable. Om disse mineraliseringene blir utviklet til forekomster som det kan utvinnes fra, er et spørsmål for fremtiden og avhenger av forhold knyttet til blant annet geologi, teknologi, miljø og lovverk.

Steinar Løve Ellefmo and Fredrik Søreide

Quantifying the Unknown

Marine Mineral Resource Potential on the Norwegian Extended Continental Shelf

Boka har åpen tilgang.

Morfostrukturelle elementer (forkastinger, vulkaner, skrenter etc.) langs Mohnsryggen. Kilde: NTNU

I forrige uke presenterte forskere i forskningsprosjektet MarMine nye resultater fra undersøkelser av havbunnen ved Mohnryggen mellom Jan Mayen og sørspissen av Spitsbergen under konferansen Arctic Frontiers.

I en sak på nrk.no uttaler Egil Tjåland, leder ved Institutt for geovitenskap og petroleum ved NTNU, at det er funnet både gull, sølv, kobber og sink. Det er estimert at verdien på metallene kan være over 1 000 milliarder kroner.

X