Her er ingen ørreder eller narhvaler. Trykket er ekstremt. Det er mørkt, dybderne når ned til 11 kilometer, og temperaturerne kan falde til omkring frysepunktet. Vi er i dybhavet.

Dybhavet er et af planetens mindst udforskede områder, selvom det dækker omkring to tredjedele af Jordens overflade. Og her er fyldt med værdifulde naturskatte og mangfoldigt liv – langt mere, end vi hidtil har troet.

Forskere, virksomheder og stater forsøger nu at blive klogere på økosystemet kilometervis under havets overflade. For hvor man før troede, der kun var mørke og ørken, viser der sig fascinerende livsformer og kritiske ressourcer, som vi allerede kæmper om på land.

Muligheder og dilemmaer går hånd i hånd. Der findes endnu ikke ét klart svar. Men forskere er i fuld gang med at samle brikkerne i det undersøiske puslespil, som er afgørende for vores fælles fremtid.

‍

Robotter i ”dødsriget”

Når vi runder 1000 meter, er vi i dybhavet. Jo dybere man kommer, jo større tryk og jo barskere vilkår for liv. Temperaturerne er typisk 2-3 grader ved 4-6 km’s dybde og stiger så igen til 3-4 grader i de dybeste grave – de såkaldte ”hadale grave”. De er, meget sigende, opkaldt efter den græske mytologis dødsrige, Hades.

For at forstå de hadale grave kræver det indsigt i geologiske, biologiske og kemiske vilkår. Det er netop dét, Ronnie N. Glud arbejder med som professor i marin biogeokemi ved Syddansk Universitet. Han leder ekspeditioner til de dybeste grave, hvor specialdesignede robotter fungerer som detektiver på havbunden.

Det ligger ellers ikke i kortene, at man som biogeokemiker kan bygge og designe robotter. Derfor er det vigtigt, at man har et team af folk med forskellige fagligheder, understreger han. Det har de på HADAL – Dansk Center for Dybhavsforskning på SDU.

Her samarbejder forskere, ingeniører og tekniske specialister om at udvikle robotter, der kan kortlægge kemiske og biologiske forhold i dybhavet og udføre eksperimenter under ekstremt tryk og lave temperaturer.

Robotterne gør det muligt at samle data, som kan give os en dybere forståelse af, hvordan kloden fungerer – og hvordan havene reagerer på miljøforandringer.

Liv i mørket

Hverken mennesker, konventionelle forskningsinstrumenter eller almindeligt kendt maritimt liv kan modstå de ekstreme forhold i de hadale grave, hvor havdybden når mellem 6 og 11 kilometer. Det er et miljø, hvor trykket kan få lunger til at sprænges. Alligevel har forskere i flere af de i alt 37 hadale grave gjort nogle af de mest overraskende fund.

For trods det voldsomme tryk, de lave temperaturer og det totale mørke er gravene langt fra livløse. Tværtimod er de hotspots for liv, der har tilpasset sig de ekstreme forhold.

“Efterhånden som vi gennem videnskabelige ekspeditioner er kommet dybere og dybere ned, har det hver gang vist sig, at der var mere liv, end vi troede,” siger professor Ronnie N. Glud.

På bunden af dybhavet må fiskene bukke under for trykket. Her hersker krebsdyr, særligt tanglopper, som får selskab af orme, søpølser og andre sære skabninger. De har udviklet særlige enzymer og membraner, der gør dem i stand til at overleve under det ekstreme tryk og de lave temperaturer. Tanglopperne, som vi ellers kender fra sandstranden, er ligefrem så veltilpassede, at de kan vokse til en størrelse på op til 30 cm – omtrent som en håndbold.

Lidt højere oppe, fra 4-8 km’s dybde, finder man tusindvis af finurlige livsformer som den geléagtige “snail fish”, vingummilignende søagurker og dybhavshvaler. Hvalerne er for eksempel blevet fanget på sonar og kompositbilleder i storskala, hvor de dykker 4-5 km ned for at tage en bid af de såkaldte abyssale sletter på kanten af gravene, før de igen vender tilbage til mere overkommelige dybder.

Fælles for livsformerne i og nær gravene er, at de har udviklet metoder til at leve af de enorme mængder organisk materiale, der er sunket ned fra de øvre havlag.

“De her grave fungerer som et sted, hvor store mængder organisk stof akkumuleres. Og når man har store mængder organisk stof, så er der også et livsgrundlag,” forklarer Ronnie N. Glud.

Det organiske stof udgør en fødekilde for mikrober, mikroorganismer og hidtil ukendte arter af f.eks. små orme, søagurker og krebsdyr. Men livet i gravene kan ikke skæres over én kam. Diversiteten i de enkelte grave er stor, og det samme er diversiteten på tværs af gravene.

“I de dybe grave ser vi en virkelig stor diversitet af mikrober, der er ansvarlige for det meste af den biologiske aktivitet,” siger professoren.

Dybhavets trøfler: En løsning eller lussing til miljøet?

På dybhavets bund gemmer naturen ikke kun på overraskende livsformer, men også på mineralskatte: de værdifulde manganknolde.

“Manganknolden ligner lidt en trøffel – knoldet og ikke særlig køn,” fortæller Kristoffer Szilas, lektor i petrologi ved Statens Naturhistoriske Museum.

”Man kan se, at den har en slags yderskal og er opbygget i lag. Det starter med et lille kim, og så vokser der gradvist nye mineraler på overfladen. Det tager typisk omkring fem millioner år. Så det er en proces, der tager tid,” forklarer han.

Manganknolde indeholder såkaldte kritiske metaller som nikkel, kobolt og – selvfølgelig – mangan, der er centrale for blandt andet batteriteknologi. Metallerne er i det hele taget hovedingredienser i teknologierne til vedvarende energi i alt fra solcelleanlæg og vind- og vandkraft til metalkatalysatorer, som man bruger i fremstillingen og afbrændingen af biobrændsel, forklarer Kristoffer Szilas.

Derfor er interessen for minedrift i dybhavet stigende, men det rejser alvorlige spørgsmål om konsekvenserne for de sårbare økosystemer.

På den ene side er fordelen ved de små ”trøfler”, at hele materialet kan udnyttes uden at skabe store mængder mineaffald. Samtidig undgår man at påvirke lokalbefolkninger, som det ofte sker ved minedrift på land. Til gengæld er det usikkert, hvor meget af livet i dybhavet, og dermed hele vores økosystem, der bliver påvirket, fremhæver Kristoffer Szilas.

“Man skal virkelig have kortlagt områderne og forstået, hvilke organismer der lever på og er afhængige af manganknoldene, før man begynder at fjerne dem,” medgiver Ronnie N. Glud.

“Når man har fjernet manganknoldene, genopstår de ikke. Man fjerner dem altså for evigt.”

Det rejser både etiske og miljømæssige spørgsmål. Som Kristoffer Szilas påpeger, vil der altid være en vis skadevirkning ved minedrift – uanset hvor den foregår. Risikoen kan man mindske.

“I stedet for at skrabe havbunden, kan man udvikle teknologi med mere præcision, hvor man plukker manganknoldene uden at forstyrre sedimentlagene for meget – lidt ligesom når man samler golfbolde på en green,” forklarer Kristoffer Szilas.

Spørgsmålet er derfor: Kan dybhavsminedrift løse ressourcemanglen i forhold til den grønne omstilling? Eller skaber det blot tab af biodiversitet og flere klimaproblemer?

Dybhavets dommer og et stort wildcard

Kristoffer Szilas og Ronnie N. Glud er enige om, at det er sårbart at drive minedrift i dybhavet, men også at det kommer til at ske – uanset om vi vil det eller ej. Virksomheder er allerede i fuld gang med at undersøge mulighederne.

Det mest aktuelle spørgsmål er altså: Hvordan kan vi gøre det mest forsvarligt og fair? Hvordan beslutter vi, hvem der har ret til at drive minedrift og hvor?

Mens forskere kortlægger liv og processer i dybhavets mørke, arbejder internationale organisationer på at regulere adgangen til dets ressourcer. Den centrale aktør er International Seabed Authority (ISA), som hører under FN. ISA forsøger at etablere retningslinjer for, hvordan man ansvarligt kan udvinde ressourcer i internationale havområder, herunder minedrift på havbunden.

Det er en langsommelig og kompleks proces at opnå global enighed om spillereglerne. Et særligt problem er, at USA ikke har ratificeret FN’s såkaldte ”havretskonvention”. Det betyder, at amerikanske virksomheder ikke er juridisk forpligtet til at følge de internationale retningslinjer.

Det skaber en skævvridning, hvor visse aktører kan operere med færre begrænsninger – og det vækker bekymring blandt forskere.

“Man skal i fællesskab lave retningslinjer for, hvordan vi gør det her, og i hvilken takt vi tillader udvinding,” siger Ronnie N. Glud.

Opdagelserne forpligter: Vi skal beskytte, forstå og forvalte dybhavets ressourcer med omtanke, understreger Kristoffer Szilas.

Dybhavets dommer og et stort wildcard

Kristoffer Szilas og Ronnie N. Glud er enige om, at det er sårbart at drive minedrift i dybhavet, men også at det kommer til at ske – uanset om vi vil det eller ej. Virksomheder er allerede i fuld gang med at undersøge mulighederne.

Det mest aktuelle spørgsmål er altså: Hvordan kan vi gøre det mest forsvarligt og fair? Hvordan beslutter vi, hvem der har ret til at drive minedrift og hvor?

Mens forskere kortlægger liv og processer i dybhavets mørke, arbejder internationale organisationer på at regulere adgangen til dets ressourcer. Den centrale aktør er International Seabed Authority (ISA), som hører under FN. ISA forsøger at etablere retningslinjer for, hvordan man ansvarligt kan udvinde ressourcer i internationale havområder, herunder minedrift på havbunden.

Det er en langsommelig og kompleks proces at opnå global enighed om spillereglerne. Et særligt problem er, at USA ikke har ratificeret FN’s såkaldte ”havretskonvention”. Det betyder, at amerikanske virksomheder ikke er juridisk forpligtet til at følge de internationale retningslinjer.

Det skaber en skævvridning, hvor visse aktører kan operere med færre begrænsninger – og det vækker bekymring blandt forskere.

“Man skal i fællesskab lave retningslinjer for, hvordan vi gør det her, og i hvilken takt vi tillader udvinding,” siger Ronnie N. Glud.

Opdagelserne forpligter: Vi skal beskytte, forstå og forvalte dybhavets ressourcer med omtanke, understreger Kristoffer Szilas.

Superkræfter på bunden

Forskningen i dybhavet giver tunge argumenter som modvægt til iveren efter minedrift. For ikke nok med, at dybhavet rummer liv og ressourcer, viser det sig, at de hadale grave kan spille en afgørende rolle i klimakampen.

Disse grave fungerer som effektive lagerhaller for kulstof. Faktisk lagrer de kulstof langt mere effektivt end resten af havbunden i dybhavet.

“Kulstofbegravelsen i gravene per kvadratmeter er 70 gange, måske helt op til 100 gange større end i dybhavet generelt,” siger Ronnie N. Glud.

Det sker, når materiale fra de øvre vandlag synker til bunds og fokuseres i gravene, hvor de danner tykke sedimentlag – nogle steder flere kilometer dybe. Selvom de hadale grave kun udgør 1–2 procent af havbundens areal, kan de dermed have global betydning for CO₂-lagring i havet og dermed mindske klimaforandringer forårsaget af afbrænding af fossile brændsler.

Forskningen i dybhavet bidrager på den måde til en større forståelse af havets evne til at lagre CO₂, både i vandet og i sedimenterne, og dermed til fremskrivninger af atmosfærens udvikling. At bruge dybhavet direkte som CO₂-lager er dog næppe en god idé, da det vil være meget bekosteligt og kan forstyrre de sårbare økosystemer.

Men dybhavet rummer også andre overraskelser. Forskere har fundet spor af alt fra kviksølv til miljøgiften PCB i sedimentlagene i dybhavsgrave som Atacama-graven ved Chiles kyst – over 8000 meter under havoverfladen. Blot fire måneder efter, Tohoku-Oki-jordskælvet førte til Fukushima-atomulykken i 2011, fandt man radioaktivt materiale på 9,3 kilometers dybde i Japanergraven. Det er tankevækkende, at menneskeskabte stoffer forholdsvist hurtigt når helt ned i disse fjerntliggende og utilgængelige miljøer.

På den positive side tyder forskning på, at mikroorganismer i dybhavet har særlige egenskaber, når det gælder nedbrydning af miljøfremmede stoffer.

“Det viser sig tilsyneladende, at den mikrobiologi, vi har dernede, er overraskende god til at omsætte miljøfremmede stoffer under højt tryk,” siger Ronnie N. Glud.

Nogle af disse livsformer lever af kemosyntese, som er en proces, hvor kemiske forbindelser omsættes til energi i mørke og trykfyldte miljøer.

For eksempel lever de nyopdagede samfund af mikroorganismer, som lever af den klimabelastende drivhusgas metan, som siver ud af havbunden på de allerstørste dybder. En opdagelse, man slet ikke havde forudset.

De overraskende egenskaber gør dybhavet til et potentielt biologisk laboratorium – og måske en kilde til fremtidens miljøteknologi. Helt uden at rive ressourcer hjem, men ved at forstå og udnytte naturens egne processer.

Artiklen er baseret på podcastepisoden ”Dybhavets hemmeligheder” i podcasten Hvordan ved vi det? fra Videnskabernes Selskab og Det Unge Akademi.