Новое исследование, проведенное учеными из Университета Вайоминга и Университета Дьюка, показало, что добыча угля с удалением вершин гор приводит к тому, что многие ручьи и реки в Аппалачах становятся более солеными до 80 процентов в году.
Ученые изучили качество воды в четырех водоразделах, впадающих в бассейн реки Мад на юге Западной Вирджинии, где в последние годы ведется активная добыча полезных ископаемых на горных вершинах. При горных работах с удалением вершин подземные угольные пласты вскрываются взрывом вершин или гребней над ними. Любые оставшиеся обломки и щебень оседают в соседних долинах, создавая «насыпи долины», которые могут простираться на большие расстояния и засыпать целые русла ручьев.
«Со временем щелочные соли и другие загрязняющие вещества из угольных остатков и щебня в этих долинах заполняют выщелачивание в близлежащие ручьи и реки, ухудшая качество воды и вызывая резкое повышение солености, что вредно для экосистем нижнего течения», - говорится в сообщении. Фабиан Ниппген, доцент кафедры наук об экосистемах и управления ими в Университете Вайоминга.
Кроме того, пористость щебня увеличивает водоудерживающую способность заполнения долины. Это уменьшает естественный ливневой сток в многоводные зимние месяцы, в то же время внося пропорционально больше воды в речные стоки в более засушливые месяцы, которые составляют около 80 процентов календарного года в регионе..
«Эти значительные изменения, вероятно, приведут к тому, что речные потоки станут более солеными и устойчивыми во всех Аппалачах, где по меньшей мере 7 процентов земель уже нарушены в результате добычи полезных ископаемых», - говорит Ниппген, который отмечает, что удаление горных вершин не часть угольной промышленности Вайоминга.«Меняются не только горы».
Новые результаты имеют значение не только для Аппалачей, но и для значительной части востока Соединенных Штатов, других угледобывающих регионов и других областей, где люди резко изменили поверхность Земли, говорит Мэтью Росс, доктор философии. студент Школы окружающей среды Николая Герцога.
«Последствиями являются как измененный гидрологический режим, который влияет на сельское хозяйство, водопользование в городах и окружающую среду, так и ухудшение качества речной воды», - говорит он..
Ниппген, Росс и их соавторы опубликовали рецензируемое исследование на этой неделе в журнале Environmental Science & Technology.
Это одно из первых исследований, в котором задокументировано долгосрочное воздействие добычи угля на вершинах гор на водораздел, а также показано, как шахтные районы вносят вклад в местный и региональный речной сток.
Эта работа демонстрирует, что заминированные водоразделы вносят непропорционально большой вклад в летний базовый сток через регион Аппалачей, так что загрязняющие вещества, образующиеся в шахтах, имеют более высокие концентрации и переносятся дальше вниз по течению в это время года с низким стоком. Это означает, что гораздо больше рек в Аппалачах теперь текут круглый год и являются постоянно солеными», - говорит Брайан Л. МакГлинн, профессор гидрологии водосборных бассейнов и биологических наук о земле в Школе Николая Герцога.