"Opuszczone" źródła w USA. Emitują ogromne ilości gazów cieplarnianych
Nieoczyszczone ścieki z opuszczonych kopalń mogą stale uwalniać CO2 do atmosfery. Na konferencji GSA Connects 2025 badacze pokazali skalę zjawiska.
W Pensylwanii przez stulecia wydobywano węgiel, a wiele szybów porzucono bez nadzoru. Dr Dorothy Vesper z Uniwersytetu Zachodniej Wirginii przedstawiła wyniki, według których wycieki z takich kopalń nie tylko zanieczyszczają wodę, ale też emitują CO2 przez lata po zamknięciu.
W 2016 r. zespół Vesper oszacował, że odpływy z 140 kopalń w tym stanie odpowiadają rocznie emisji małej elektrowni węglowej. Łączna liczba porzuconych kopalń jest nieznana, więc realne emisje mogą być znacznie wyższe niż dotychczas szacowano.
Jak powstaje CO2 w wodach kopalnianych
Woda kopalniana, bogata w kwas siarkowy powstający w wyniku naturalnych procesów chemicznych złóż węgla, reaguje ze skałami węglanowymi, takimi jak wapień, znajdującymi się w pobliżu pokładów węgla. Skały te zawierają w składzie dwutlenek węgla, który został uwięziony miliony lat temu, kiedy skały te powstały.
Gdy kwaśna woda rozpuszcza minerały węglanowe, uwalnia jony węglanowe, które przekształcają się w wodzie w dwutlenek węgla lub inne związki węgla. Gdy drenaż kopalniany dociera do powierzchni i wchodzi w interakcję z powietrzem, dwutlenek węgla może się przedostać się do atmosfery. Tym samym będzie on powodować zwiększanie stężenia gazów cieplarnianych.
Pomiary jak w browarze. Nietypowy sprzęt w terenie
Standardowe urządzenia terenowe nie potrafią mierzyć ekstremalnie wysokich stężeń CO2. Vesper odkryła, że niektóre dreny kopalniane zawierają nawet 1000 razy więcej dwutlenku węgla niż można by się spodziewać w normalnej wodzie. Aby dokonać pomiarów, Vesper musiała więc zwrócić się do nieoczekiwanego źródła o urządzenie pomiarowe.
– To w zasadzie rozwiązanie z branży napojów gazowanych. Rozlewnie i browary używają tego sprzętu do pomiaru. Zostało ono zaprojektowane tak, aby można je było przenosić po hali browaru. Dodatkowo może też wykrywać bardzo wysoki poziom CO2 – mówi Vesper.
Odkrycia i wyniki
Wyniki z niektórych kopalni były porównywalne z poziomem CO2 emitowanego przez źródła hydrotermalne i znacznie wyższe niż w przypadku wody odprowadzanej z typowych naturalnych jaskiń wapiennych. Co więcej, ilość CO2 w każdej lokalizacji zmieniała się w czasie, w zależności od warunków hydrologicznych wokół kopalni.