Alaus gamybos įranga atskleidė kraupią tiesą: senos kasyklos orą nuodija labiau nei manėme
Apleistos anglies kasyklos aplinką veikia kur kas ilgiau, nei manyta iki šiol. Net ir praėjus dešimtmečiams po gavybos pabaigos jos gali išskirti į atmosferą reikšmingus anglies dioksido kiekius, o tai tampa nauju, iki šiol nepakankamai įvertintu iššūkiu klimatui.
Tai atskleidžia mokslininkų tyrimai. Vakarų Virdžinijos universiteto mokslininkė dr. Dorothy Vesper konferencijoje „GSA Connects 2025“ pristatė rezultatus, rodančius, kad iš nebeveikiančių kasyklų ištekantis drenažinis vanduo gali „išlaisvinti“ anglies dioksidą, kuris milijonus metų buvo įkalintas uolienose. Tokia, anksčiau dažnai ignoruota, šiltnamio dujų emisijų kilmė gali turėti apčiuopiamą poveikį klimato kaitai.
Apleistos kasyklos vis dar teršia
Anglies dioksido išsiskyrimo procesas pasirodo esąs gerokai sudėtingesnis, nei gali atrodyti iš pirmo žvilgsnio. Viskas prasideda nuo pirito (geležies sulfido): jam kontaktuojant su oru ir vandeniu, susidaro sieros rūgštis. Šis stipriai rūgštus skystis, patekęs ant karbonatinių uolienų, pavyzdžiui, klinties, sukelia cheminę reakciją.
Sieros rūgštis tirpdo karbonatus ir taip išlaisvina anglies dioksidą, kuris uolienose buvo „užrakintas“ milijonus metų. Vėliau CO2 iš vandens išsiskiria į atmosferą.
Pensilvanijoje ir Vakarų Virdžinijoje atlikti matavimai parodė, kokio masto tai gali būti reiškinys. Anglies dioksido koncentracija kasyklų vandenyse siekė nuo 8 iki 570 mg/l, o vidurkis buvo apie 198 mg/l. Tai yra nuo 8 iki 1300 kartų daugiau nei įprastame vandenyje. Tyrėjai taip pat nustatė, kad daugiau nei 65 proc. visos ištirpusios neorganinės anglies išgaruoja į atmosferą, o tik nedidelė dalis lieka vandenyje ir nuplukdoma toliau.
Problemos mastą ypač aiškiai atskleidė konkretūs pavyzdžiai. 2016 m. tyrime nurodyta, kad vien 140 apleistų kasyklų Pensilvanijoje per metus išmeta tiek CO2, kiek nedidelė anglimi kūrenama elektrinė. Kai kuriuose kasyklų drenažuose anglies dioksido būta net iki 1000 kartų daugiau nei įprastame vandenyje, todėl tai tapo iššūkiu net standartinei matavimo įrangai.
Dėl itin didelių CO2 koncentracijų dr. D. Vesper teko ieškoti nestandartinių sprendimų. Ji pasitelkė specializuotą nešiojamą prietaisą, atėjusį iš gėrimų pramonės – tokia įranga paprastai naudojama alaus ir gazuotų gėrimų išpilstymo linijose. Prietaisas, sukurtas darbui su didelėmis talpomis ir aukštomis anglies dioksido koncentracijomis, leido atlikti daugiau nei 200 matavimų maždaug 50 vietų.
Rezultatai nustebino net pačius tyrėjus. Kai kurių kasyklų emisijos buvo panašios į hidroterminių karštųjų šaltinių išskiriamus kiekius ir gerokai viršijo tai, kas būdinga tipinėms natūralioms kalkakmenio oloms. Be to, anglies dioksido išsiskyrimas kinta priklausomai nuo hidrologinių sąlygų: po intensyvių liūčių emisijos gali staiga šoktelėti, todėl bendrą poveikį klimatui įvertinti dar sunkiau.
Didžiausias nerimas kyla dėl to, kad iki galo nežinoma, kiek apleistų kasyklų apskritai yra pasaulyje. Visapusiško tokių objektų registro trūkumas tiek Jungtinėse Amerikos Valstijose, tiek globaliai neleidžia tiksliai apskaičiuoti bendrų emisijų iš šio šaltinio.
Pensilvanijos pavyzdys parodo problemos sudėtingumą. Šiaurės rytinėje valstijos dalyje esantis antracito regionas apima šešias grafystes ir turi vienintelius antracito anglies telkinius Jungtinėse Amerikos Valstijose.
Anglies gavybos istorija šiame regione siekia 1775 m., kai pirmoji kasykla buvo įkurta netoli Pittston. Po JAV pilietinio karo gyventojų skaičius smarkiai augo, tai skatino imigracija iš Europos. Antracito pramonė pradėjo nykti tik XX a. 6-ajame dešimtmetyje, tačiau dar 2015 m. antracito regionas vis tiek išgavo apie 4,6 mln. tonų anglies, daugiausia atviruoju būdu. Po dešimtmečių intensyvios eksploatacijos liko šimtai, o gal ir tūkstančiai apleistų kasyklų, kurių niekas tiksliai nesuskaičiavo.
Dr. D. Vesper planuoja plėsti tyrimus – įtraukti daugiau kasyklų ir matavimus vykdyti ilgesnį laiką. Taip pat numatoma tirti metano – dar vienų šiltnamio dujų – emisijas. Perspektyviai atrodo ir taršos mažinimo sprendimai: vienas galimų variantų – drenažinį vandenį po žeme nukreipti vamzdynais ir įvesti į valomuosius šlapžemių plotus iš karto iš po paviršiaus. Toks metodas galėtų reikšmingai sumažinti anglies dioksido išgaravimą į atmosferą.
