Скорости выветривания на разрабатываемых территориях экспоненциально выше, чем на нетронутых участках

Новое исследование, проведенное под руководством ученого-гидролога Мэттью Росса из Университета штата Колорадо, показало, что многие негативные последствия для качества воды в районах добычи угля методом сноса вершин гор связаны с резким увеличением скорости химического выветривания. На разработанных ландшафтах выветривание разрушает коренные породы до 45 раз быстрее, чем на нетронутых территориях.

Это ускоренное выветривание начинается, когда сульфид железа (пирит), часто встречающийся в угольных пластах, подвергается воздействию воздуха и образует серную кислоту. Для нейтрализации кислоты породу, содержащую пирит, часто смешивают с карбонатными породами. Эти реакции создают идеальные условия для быстрого химического выветривания, что имеет неожиданные последствия для геохимического цикла углерода. В отличие от естественных процессов, где CO₂ связывается в породах, в шахтных ландшафтах серная кислота высвобождает углекислый газ из карбонатов обратно в атмосферу.

Исследователи подсчитали, что даже после прекращения добычи от 20% до 90% углерода, поглощаемого растениями на поверхности, будет компенсировано выбросами углерода из пород. Как отметил Росс: «Поскольку это выветривание происходит так быстро и питается серной кислотой, оно создает ландшафт, который является источником CO₂. Вы быстро растворяете ландшафт и высвобождаете много углерода из пород». Кроме того, хотя такие шахты занимают лишь 0,006% суши, они могут обеспечивать до 7% глобального потока серы с суши в океан.

Исследование «Окисление пирита обуславливает исключительно высокие скорости выветривания и высвобождение геологического CO₂ в ландшафтах со сносом вершин гор» опубликовано в журнале Global Biogeochemical Cycles.