Minedrift styrer det moderne liv, men kan efterlade arrede lande og forurenet vand

Det moderne samfund er afhængig af metaller som kobber, guld og nikkel til anvendelser lige fra medicin til elektronik. De fleste af disse grundstoffer er sjældne i jordskorpen, så udvinding af dem kræver at fortrænge store mængder snavs og sten. Minedrift i hård sten - såkaldt fordi det refererer til udgravning af hårde mineraler, ikke blødere materialer som kul eller tjæresand – genererede 600 milliarder USD i omsætning på verdensplan i 2017.

Trump-administrationen har genoplivet adskillige kontroversielle mineforslag, der tidligere var blokeret eller sat i stå. De omfatter Pebble Mine ved udløbet af Alaskas Bristol Bay og leasing omkring Minnesotas Boundary Waters Canoe Area Wilderness. Det godkendte også en stor kobbermine i det sydlige Arizona, som efterfølgende blev blokeret af en føderal domstolsafgørelse.

Jeg studerer menneskeforandrede landskaber, herunder områder påvirket af miner. Minedrift er store kilder til vandforurening og kan forårsage problemer, der varer ved i generationer. Deres globale fodspor omformer også direkte betydelige dele af Jordens topografi, efterlader uudslettelige beviser på menneskelig tilstedeværelse.

Graver dybt og bredt

De fleste steder, koncentrationer af kobber, guld og andre grundstoffer er for lave til at blive udvundet rentabelt. Men nogle steder forekommer de i sømme af minebare, højkoncentrerede mineraler kaldet malme. Den økonomisk levedygtige koncentration af et mineral afhænger i høj grad af dets markedspris. Guldmalm kan være levedygtig i koncentrationer så lave som 0,0001 %, mens kobber bliver uøkonomisk under 0,5 %.

For at nå disse aflejringer under jorden, minearbejdertunnel, grave åbne gruber eller skrabe gennem jordens overflade. Valget af teknik afhænger af faktorer, herunder hvor konsolideret malmen er, de geologiske omgivelser og malmens dybde.

Dybe miner forstyrrer den mindste mængde overfladejord, men er i sagens natur farligere for minearbejdere. Langt under jordens overflade, besætninger risikerer konstant at støde på giftige gasdampe eller gammel luft uden livgivende ilt. Andre farer omfatter jordskælv og udstyrsfejl. I 2010 33 chilenske minearbejdere tilbragte over to måneder fanget under jorden i en kobber-guldmine efter en rampe kollapsede, men blev til sidst reddet.

Stigende international vægt på minesikkerhed og ændringer i teknologi og malmkvalitet har foranlediget et skift fra dybe minedrift til grubeminer eller overflademiner, som får adgang til malme fra det fri. Grubeminer kan være op til trekvart kilometer dybe, men dækker typisk mindre end 20 kvadratkilometer. I modsætning, overflademiner strækker sig typisk mindre end 1, 000 fod ind i jordskorpen, men kan strække sig over hundreder af kvadratkilometer.

Surt vand

Adgang til malm involverer typisk at sprænge grundfjeld fra hinanden, at fjerne det fra skakten eller gruben og opbevare affaldsmaterialer i nærheden efter at have udvundet malmen. I disse dynger af løs sten, kendt som spildbunker, tidligere nedgravede råmineraler udsættes for luft eller vand. Svovlrige forbindelser i bjergarten reagerer med ilt og vand, producerer svovlsyre, som kan sænke pH-værdien af ​​nærliggende vandløb til niveauer, der kan sammenlignes med citronsaft eller eddike.

I værste fald denne proces, kendt som syreminedræning, kan dræbe det meste indfødte vandlevende liv. Hvis syreafløb når grundvandet, det kan vare ved i årtier eller århundreder og starte en kaskade af andre påvirkninger, der forringer vandkvaliteten i hele lokale flodnetværk.

Når syreminedræning sænker en vandløbs pH, andre metaller kan også begynde at smelte ud af mineraler i affaldsbunker, mineskakter eller tilstødende jord, udvaskning til jord og grundvand, der skærer disse områder. Dette skaber vand med øgede niveauer af cadmium, kobber, bly og andre tungmetaller, som er skadelige for akvatiske insekter, fisk og menneskers sundhed.

Disse effekter kan transporteres langt nedstrøms og vare i generationer. Gamle og forladte miner rundt om i verden har skadet vandkvaliteten længe efter, at minedrift er ophørt. Deres påvirkninger kan komme som langsigtet langsom lækage, eller som pludselige udledninger som 2015 Gold King-udslippet nær Silverton, Colorado, som frigav tre millioner liter minespildevand og affald i Animas-floden.

Ifølge US Government Accountability Office, der er mindst 161, 000 forladte minedriftssteder for hardrock i det vestlige USA og Alaska. Af disse, mindst 33, 000 har forurenet vandforsyninger eller efterladt bunker af mineaffald forurenet med arsenik.

Ændring af planetens form

Minedrift har også efterladt tusindvis af kvadratkilometer jord ændret. I nogle tilfælde, især minedrift ved fjernelse af bjergtop, hele jordformer omformes permanent. I årtusinder blev planetens overflade konfigureret af de langsomme geologiske processer med vind og regn. I modsætning, minedrift ændrer selve geologien, topografi, lokaliteters hydrologi og økologi inden for år eller årtier.

Disse jordbevægende aktiviteter repræsenterer den slags virkning, der har fået mange miljøforskere til at hævde, at vores planet er gået ind i en ny geologisk epoke - Antropocæn - hvor menneskelige valg har en større indflydelse på Jorden end rene naturlige processer. Landskabsudviklingen bevæger sig i meget langsomme cyklusser, så disse topografiske og geologiske påvirkninger kan vare meget længere end minedriftens påvirkning af vandkvaliteten. Og fordi geologiske processer er langsomme, videnskabsmænd ved ikke, hvordan disse landskaber vil divergere eller konvergere i deres fremtidige udvikling.

Essentielt og sparsomt

Ligesom olie- og gasproducenter, mineselskaber må kæmpe med det faktum, at de produkter, de søger, er knappe, og let udtrækkelige pools er allerede blevet tappet, fører til fald i malmkvaliteten. Men efterspørgslen efter disse metaller fortsætter med at vokse.

Hurtigt ekspanderende grøn energi vil kræve udvinding af enorme mængder sjældne jordarters metaller til at drive vindmøller, batterier til elbiler og solpaneler. Mobiltelefoner, computere, kameralinser og andre varer indeholder også disse materialer.

Økonomiske imperativer får virksomheder til at fortsætte med at presse på for nye miner, enten i USA eller i udlandet, hvor miljøkontrollen kan være svagere Og nye projekter vil sandsynligvis flytte mere sten, forbruger mere energi og har længerevarende virkninger end dem, der gik forud for dem.

at sikre, at minedrift er underlagt effektivt tilsyn og langsigtet overvågning, og at virksomheder holdes ansvarlige for miljøskader, er en langsigtet udfordring, uanset hvor minedrift finder sted. Den bedste måde helt at undgå de komplikationer, der kommer fra minedrift af flere mineraler, er at reducere forbruget af dem, gøre minedriftsprocesser mere effektive og gøre det mere økonomisk at genanvende industrielle materialer og sjældne jordarters metaller.

Denne artikel er genudgivet fra The Conversation under en Creative Commons-licens. Læs den originale artikel.