Исследование показало, что горнодобывающий бум 21 века в тропиках приводит к деградации рек

Согласно исследованию, проведенному Дартмутом, добыча золота и полезных ископаемых в тропиках и вблизи рек приводит к деградации водных путей в 49 странах. Результаты, опубликованные в журнале Nature, представляют собой первый физический след добычи полезных ископаемых на реках и ее гидрологическое воздействие в глобальном масштабе.

Добыча полезных ископаемых на реках часто предполагает интенсивные земляные работы, что приводит к вырубке лесов и усилению эрозии. Большая часть выкопанного материала попадает в реки, нарушая водную жизнь в экосистемах поблизости и ниже по течению. Этот неорганический осадок, частицы глины, ила и песка, переносится реками в виде «взвешенных отложений», передавая воздействие горных работ на окружающую среду вниз по течению.

Предыдущие исследования показали, что такие взвешенные отложения могут также содержать токсины, такие как ртуть, используемая в процессах добычи полезных ископаемых в реках, что еще больше влияет на качество воды и может нанести вред здоровью человека и окружающей среде.

«На протяжении сотен, если не тысяч лет, добыча полезных ископаемых велась в тропиках, но никогда не в таких масштабах, как мы видели за последние два десятилетия», — говорит первый автор Эван Детьер.

Для первой части исследования Детьер и его коллеги провели комплексный анализ добычи полезных ископаемых на реках в тропиках с 1984 по 2021 год. Они проанализировали информацию из средств массовой информации и литературы, отчеты горнодобывающих компаний, социальные сети и спутниковые снимки Геологической службы США, а также аэрофотоснимков из открытых источников.

Они записали более 7,5 миллионов измерений рек по всему миру, чтобы нанести на карту районы добычи полезных ископаемых, а также воздействие вырубки лесов и отложений. Они также определили целевые полезные ископаемые на участках добычи.

Результаты показывают, что существует около 400 отдельных горнодобывающих районов в 49 странах тропиков. Более 80% месторождений расположены в пределах 20 градусов от экватора в Южной Америке, Африке, Азии и Океании.

Команда обнаружила значительный рост добычи полезных ископаемых в 21 веке: добыча полезных ископаемых началась на 60% объектов после 2000 года и на 46% после 2006 года, что совпало с мировым финансовым кризисом. Этот рост добычи полезных ископаемых продолжался даже во время пандемии COVID-19.

Во второй части исследования исследователи оценили влияние горнодобывающих работ на количество взвешенных отложений в 173 затронутых тропических реках. Чтобы обнаружить перенос взвешенных отложений с помощью данных Landsat, команда применила алгоритмы, которые они разработали за последние семь лет.

Данные показывают, что более 35 000 километров тропических рек страдают от добычи золота и полезных ископаемых по всему миру. Из 500 000 километров тропических рек по всему миру около 6% этой длины затронуто такой добычей полезных ископаемых.

Более того, добыча полезных ископаемых привела к удвоению концентрации взвешенных отложений в 80% из 173 рек, представленных в исследовании, по сравнению с уровнями до добычи.

«Эти тропические реки либо прозрачны в течение всего года, либо, по крайней мере, частично, либо круглый год забиваются осадками, либо становятся мутными», — говорит Детьер. «Мы обнаружили, что почти в каждом из этих районов добычи взвешенные отложения переносились вниз по течению, в среднем на расстояние от 150 до 200 километров от самого места добычи, но на целых 1200 километров вниз по течению». 

В 30 странах ведутся как активные разработки полезных ископаемых на реках, так и крупные тропические реки шириной более 50 метров. В этих странах в среднем 23% длины их крупных рек затронуто добычей полезных ископаемых. В некоторых странах более 40% общей длины этих крупных рек изменено в результате добычи полезных ископаемых.

Исследование также включало такие реки, как Конго в Африке, Иравади в Азии, Капуас в Океании, а также Амазонку и Магдалену в Южной Америке.

«Многие из этих тропических речных систем являются местами с очень большим биоразнообразием, если не одними из самых биоразнообразных мест на Земле, и в настоящее время все еще недостаточно изучены», - говорит старший автор Дэвид Лутц, доцент кафедры экологических исследований в Дартмуте. «Проблема здесь в том, что существует множество видов, которые потенциально могут исчезнуть еще до того, как мы узнаем об их существовании».

Чтобы оценить экологическое воздействие добычи полезных ископаемых на реках в тропиках, команда изучила руководящие принципы управления окружающей средой, используемые в США и других странах, и применила эти стандарты к своим данным.

С момента начала добычи они обнаружили, что в двух третях рек, представленных в исследовании, мутность превышала нормативы для защиты рыбы в 90% и более дней, а это означает, что облачность рек была выше рекомендованной.

«Когда реки и ручьи сталкиваются с высоким уровнем взвешенных отложений, рыбы не могут видеть свою добычу или хищников, а их жабры могут забиться осадком и повредиться, что может привести к болезням или даже смертности», — говорит Лутц.

«Предыдущая работа нашей команды показала, что добыча золота является проблемой в регионе Мадре-де-Дьос в перуанской Амазонке из-за отравления дикой природы и людей», — говорит соавтор Майлз Силман, профессор биологии охраны природы Фонда семьи Эндрю Сабина, и президент Центра научных инноваций Америки (CINCIA) Университета Уэйк Форест. «Хотя добыча золота имеет большой потенциал для того, чтобы вывести людей из бедности, особенно в отдаленных тропических границах, то, как это делается сейчас, сопряжено с огромными социальными издержками из-за деградации окружающей среды, ртутного загрязнения, коррупции и преступных сетей».

Хотя золото является основной целью горнодобывающих компаний и на него приходится почти 80% или более мест добычи, добыча вдоль рек в центральной и западно-центральной Африке, особенно в Анголе, Демократической Республике Конго и Камеруне, делает алмазы второй по добыче минерал в тропиках. Кроме того, добываются и другие драгоценные полезные ископаемые. В Юго-Восточной Азии никель добывают в Индонезии, на Филиппинах и в Малайзии.

Многие минералы, которые используются в сотовых телефонах и аккумуляторах электромобилей, а также в электронике, такие как кобальт, колтан, вольфрам и танталит, добываются в Демократической Республике Конго.

«Эти минералы становятся все более необходимыми по мере того, как мы переходим от ископаемого топлива к экологически чистой энергии», — говорит Детьер. «Итак, это важная область, за которой нужно следить».

Соавторы призывают правительственных политиков работать с заинтересованными сторонами, чтобы помочь смягчить экологические и социальные последствия, которые добыча полезных ископаемых оказывает на тропические реки, учитывая, что это, вероятно, продолжится и в обозримом будущем.