La acción Humana y la liberación masiva de nutrientes y sustancias tóxicas al ambiente por la minería a cielo abierto

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Minería a Cielo Abierto. Fuente: Wikipedia

 Dicen que no hay acción sin reacción. Y desde luego,para el caso de la acción humana en la naturaleza así ocurre, desde tiempos inmemoriales. Cuando era joven, me enseñaron que la alteración física de las rocas, como lo es por ejemplo la crioturbación, facilita a la postre la alteración biogeoquímica de las mismas, por cuanto aumenta la superficie que exponen a la acción de los agentes atmosféricos e hídricos (la denominada superficie efectiva o específica). Es decir, la primera prepara y acelera la segunda que, afín de cuentas, es la principal responsable de la liberación de nutrientes en la superficie terrestre. Actualmente, ciertos expertos argumentan que nuestras sociedades modernas se encuentran removiendo mucho más materiales de la corteza terrestre  que los propios agentes naturales, por lo que es de esperar que también se liberen más nutrientes, al margen, de los que ya desprendemos por otras vías, como lo son la contaminación y la polución. Se trata de un hecho ya conocido, aunque no estimado en toda su magnitud, extensión y frecuencia. Algunos estudiosos del pasado alegan que, en “algunos momentos de la historia de l Tierra”, tras periodos frios, causaron alteraciónes físicas de las rocas más que considerable por gelifracción, induciendo como espesta planetaria otros episodios climáticos cálidos y húmedos, que comenzaron a alterar biogeoquímicamente tanta “superficie efectiva”. Y de este modo, a los océanos fueron a parar ingentes cantidades de elementos químicos, para “eutrofizar” la hidrosfera y afectar seriamente a la vida del Planeta Tierra. Se trata de un hecho que debería ser seriamente estudiado, no sea que nos encontremos en una época de eutrofización masiva debido a los fertilizantes y este tipo de minería, aunque no debemos olvidar otras fuentes antrópicas “por supuesto”.

 La noticia que os ofrecemos hoy, constata el enorme impacto ambiental (al margen del paisajístico) generado por laminería a cielo abierto y sus lamentables consecuencias”. El estudio, realizado en los Apalaches, que os exponemos traducido más abajo, da cuenta del impacto de la actividad extractiva aludida en una cuenca minera de carbón en cimas montañosas. El problema adicional deriva del desprendimiento de ácido sulfúrico, que en todo caso también afecta a la extracción de otros recursos mineros. Como veréis, los autores señalan que, de hecho, puede estar siendo alterado el ciclo global del azufre y, como no, del carbono.  Un ejemplo ilustrativo que os puede servir con vistas a entender la liberación intensa de ácido sulfúrico a la hidrosfera lo podéis leer en el siguiente post:  Fluvisoles tiónicos: Suelos Ácido Sulfatados, que ya se produce en condiciones naturales. He leído sobre este tema de minería con anterioridad, por lo que no puede defenderse que la publicación (entendida por la nota de prensa) atesore una gran originalidad. En cualquier caso os dejo con la misma, ya que puede ser de interés para muchos de vosotros.  Por cierto, no nos olvidemos de la creciente práctica del  Fracking o fracturación hidráulica, aunque no sea exactamente “a cielo abierto” también da cuenta de todo lo que puede ser destrozado lo será. 

Juan José Ibáñez

 Continua…….

Weathering rates for mined lands exponentially higher than unmined sites

by Staff Writers; Fort Collins CO (SPX) Sep 27, 2018

Mountaintop removal, a coal-mining technique used in much of Central Appalachia, is an extreme form of surface mining, that excavates ridges as deep as 600 feet – twice the length of a football field – and buries adjacent valleys and streams in bedrock and coal residue. This mining activity has long been known to have negative impacts on water quality downstream.

A new study led by watershed scientist Matthew Ross at Colorado State University found that many of these water quality impacts are caused by a dramatic increase in the chemical weathering rates of mined landscapes, which are melting away bedrock up to 45 times faster than unmined areas. In addition, the weathering has global consequences for the cycling of sulfur, which is a key nutrient for all life forms.

Tasas de alteración biogeoquímica de las para tierras de las cuencas mineras a cielo abierto (minería) aumentan exponencialmente respecto a las naturales

por los escritores del personal; Fort Collins CO (SPX) 27 de septiembre de 2018

La remoción de la cima de la montaña, una técnica de extracción de carbón que se utiliza en gran parte de los Apalaches centrales, es una forma extrema de extracción de superficie, que socava crestas de hasta 600 pies (el doble de la longitud de un campo de fútbol) y entierra valles y arroyos adyacentes en roca de roca y residuos de carbón. Desde hace tiempo se sabe que esta actividad minera tiene impactos negativos en la calidad del agua río abajo.

Un nuevo estudio dirigido por el científico de cuencas hidrográficas Matthew Ross en la Universidad Estatal de Colorado descubrió que muchos de estos impactos sobre la calidad del agua son causados por un aumento dramático en las tasas de meteorización química de los paisajes minados, que se están acelerando hasta 45 veces más rápido que las áreas no sujetas a tal minería. Más aun tal actividad tiene consecuencias globales en el ciclo del azufre, un nutrienteesencial para todas las formas de vida.

The findings show that when people move large quantities of bedrock and soil to build cities or to extract resources, they can completely alter and accelerate the natural weathering processes on land, which can impact water quality downstream.

Ross, an assistant professor in the Department of Ecosystem Science and Sustainability, described the chemical weathering rates as one of the highest rates ever observed, when compared to landscapes across the globe.

The study, “Pyrite oxidation drives exceptionally high weathering rates and geologic CO2 release in mountaintop-mined landscapes,” was published in the journal Global Biogeochemical Cycles.

Los hallazgos muestran que cuando las personas mueven grandes cantidades de roca y tierra para construir ciudades o para extraer recursos, pueden alterar y acelerar completamente los procesos de meteorización natural en la tierra (suelos, rocas, regolitos), lo que puede afectar la calidad del agua río abajo.

Ross, profesor asistente en el Departamento de Ciencia de los Ecosistemas y Sostenibilidad, describió las tasas de meteorización química como una de las tasas más altas jamás observadas, en comparación con los paisajes de todo el mundo.

El estudio, “La oxidación de la pirita produce tasas de meteorización excepcionalmente altas y la liberación de CO2 geológico en paisajes mineros en la montaña”, se publicó en la revista Global Biogeochemical Cycles.

Carbon cycle disrupted
This increased weathering – like many mine-related impacts – starts when iron sulfide or pyrite, a mineral also known as fool’s gold often found in coal, is exposed to air. This creates sulfuric acid, making water draining from the mine extremely acidic and caustic. To neutralize the acid, in much of Central Appalachia the pyrite-bearing rock is intentionally surrounded by and mixed with carbonate rocks.

While this limits acid-mine drainage problems, these acid-producing and -neutralizing reactions create ideal conditions for rapid chemical weathering of bedrock, with surprising implications for geologic carbon cycling of these landscapes.

In most areas that experience chemical weathering, carbon dioxide dissolves into carbonic acid, a weak weathering agent. When carbonic acid reacts with silicates or rock-forming minerals, carbon dioxide is permanently locked into the bedrock, balancing the carbon cycle over millions of years. In unmined landscapes, this process provides a slow but inevitable sink for atmospheric carbon dioxide, or CO2.

Ciclo de carbono interrumpido

Este aumento de la intemperización biogeoquímica, al igual que muchos impactos relacionados con las minas, comienza cuando el sulfuro de hierro o la pirita ( un mineral también conocido como oro de los tontoss que se encuentra a menudo en el carbón), se expone al aire. Esto crea ácido sulfúrico, haciendo que el agua que drena de la mina sea extremadamente ácida y cáustica. Para neutralizar el ácido, en gran parte de los Apalaches centrales la roca portadora de pirita está rodeada intencionalmente y mezclada con rocas carbonatadas.

Si bien esto limita los problemas de drenaje ácido-minero, estas reacciones neutralizantes y productoras de ácido crean las condiciones ideales para el rápido desgaste químico de la roca, con sorprendentes implicaciones para el ciclo de carbono geológico de estos paisajes.

En la mayoría de las áreas que experimentan tal meteorización química extrema, el dióxido de carbono se disuelve en ácido carbónico, un agente de meteorización débil. Cuando el ácido carbónico reacciona con silicatos o minerales formadores de roca, el dióxido de carbono se adhiere/engancha permanentemente en el lecho de roca, equilibrando el ciclo del carbono durante millones de años. En paisajes sin actividades de extracción minera a cielo abierto, este proceso proporciona un lento pero inevitable sumidero del dióxido de carbono atmosférico o CO2.

In mined landscapes with abundant sulfuric acid, the weathering reactions no longer rely on carbonic acid, and the potential for geologic carbon sequestration is eliminated. Instead, the sulfuric acid weathers out acid-neutralizing carbonates, which releases carbon dioxide into the atmosphere.

This means that long after mining in these areas has stopped, researchers estimate that between 20 percent and 90 percent of the carbon absorbed by plants on the surface will be cancelled out by the release of rock carbon to the atmosphere.

“Because this weathering is happening so fast and it is powered by sulfuric acid, it creates a landscape that is a source for carbon dioxide,” Ross said. “You’re rapidly dissolving away the landscape and releasing a bunch of rock carbon.”

En paisajes mineros que despendan abundante ácido sulfúrico, las reacciones a la intemperie ya no dependen del ácido carbónico, y se elimina el potencial de secuestro de carbono geológico. En cambio, el ácido sulfúrico absorbe los carbonatos que neutralizan el ácido, lo que libera dióxido de carbono a la atmósfera.

Tal hecho acarrea que mucho después de que la minería en estas áreas se haya detenido, los investigadores estiman que entre el 20 y el 90 por ciento del carbono absorbido por las plantas en la superficie se eliminará con la liberación de carbono de roca a la atmósfera.

Debido a que esta intemperización antrópicamente inducida se está acelerando muy rápidamente al ser  alimentada por ácido sulfúrico, se crea un paisaje que es una fuente de dióxido de carbono“, dijo Ross. “Estás disolviendo rápidamente el paisaje y liberando grandes cantidades de rocas de carbonatadas”.

This regional impact also has global consequences for the cycling of sulfur, an element that is important for all life forms. While mountaintop mining operations in Appalachia cover a small portion, .006 percent, of the land area on Earth, they may contribute as much as 7 percent of the total global delivery of sulfur from land to ocean.

This research, funded by the National Science Foundation, is part of an ongoing project led by Ross, who recently joined the faculty at the Warner College of Natural Resources.

Este impacto regional también tiene consecuencias globales para el ciclo del azufre, un elemento que es importante para todas las formas de vida. Mientras que las operaciones de minería en la cima de las montañas en los Apalaches cubren una pequeña porción, el .006% de la superficie terrestre en la Tierra, pueden contribuir tanto como el 7 por ciento de la distribución global total de azufre que se desprende de la tierra a los océanos.

Esta investigación, financiada por la National Science Foundation, es parte de un proyecto en curso dirigido por Ross, quien recientemente se unió a la facultad en el Warner College of Natural Resources.

Research paper

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