Исследование, проведенное в Дартмуте, показало, что кустарная добыча золота изменяет прозрачность и динамику воды в бассейне реки Мадре-де-Диос в Перу, очаге тропического биоразнообразия. Более высокие уровни взвешенных наносов были обнаружены в реках рядом с местами добычи полезных ископаемых, и их воздействие увеличивалось по мере того, как за последние два десятилетия добыча полезных ископаемых стала более распространенной. Повышенный уровень отложений содержит ртуть и другие загрязняющие вещества, которые могут представлять опасность для здоровья человека и оказывать пагубное воздействие на популяции рыб и других водных организмов. Результаты опубликованы в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.
Значительное воздействие на реки наблюдалось в результате кустарной добычи золота, когда концентрация взвешенных наносов в 10 раз превышала норму - это показатель того, сколько частиц наносов находится в воде. Хотя более высокие концентрации наносов наблюдались круглый год, они были наиболее выражены в сухой сезон, когда ненарушенные реки в регионе, как правило, были чистыми, с низкими концентрациями наносов по сравнению с сезоном дождей. Большая часть кустарной добычи золота в Мадре-де-Диос ведется в сухой сезон, поскольку тяжелая техника, необходимая для расчистки земли для операций, не может использоваться в сезон дождей. В результате добыча полезных ископаемых вызывает изменение естественных сезонных циклов, превращая чистую воду в мутную и нарушая гидрологическую активность речных экосистем.
Кустарная добыча золота - это интенсивные операции, которые оставляют большой экологический след. После того, как земля расчищена, для отделения отложений используются шлюзы, которые возвращают большое количество воды обратно на расчищенную территорию, и / или отстойники. Части осадка затем часто переносят в большие контейнеры с жидкой ртутью, которая используется для амальгамирования хлопьев золота. Затем ртуть в амальгаме выжигается до тех пор, пока не останется только чистое золото. Благодаря этим процессам ртуть попадает в реки и ручьи.
Увеличение отложений в реках и его связь с загрязнением ртутью в совокупности загрязняют реки ниже по течению от операций по добыче золота. Как поясняет исследование, прозрачность воды связана со структурой сообщества многих неотропических рыб. Повышение уровня наносов напрямую приводит к повышению мутности рек, препятствуя проникновению света через воду и снижая видимость. Было показано, что это влияет на поверхностных рыб и инвертоядных, а также на мигрирующих сомов, которые нерестятся в периоды высокого стока. Нарушение этой речной динамики также влияет на среду обитания других животных, таких как находящаяся под угрозой исчезновения гигантская выдра Pteronura brasilensis, которые также называют реки своим домом.
Чтобы изучить влияние кустарной добычи золота, исследователи использовали спутниковые снимки с 1984 по 2018 год на 32 участках рек в бассейне реки Мадре-де-Диос, которая расположена недалеко от крупнейшего притока Амазонки, реки Мадейра.. Исследовательская группа проанализировала более 15 500 образцов из более чем 3 200 изображений NASA LandSat, включая изображения одних и тех же мест в разные периоды времени. Основываясь на спектральных отражательных свойствах рек и отложений, расчетное количество отложений (например, концентрация взвешенных отложений) было рассчитано с использованием алгоритмов, разработанных для исследования, и изменения отслеживались в течение 34-летнего периода исследования.
Выводы показали, что 16 из 18 участков рек вблизи районов кустарной добычи золота имели более высокие уровни концентрации взвешенных наносов. Для сравнения, из 14 исследованных участков, не затронутых добычей полезных ископаемых, только в пяти было обнаружено более высокое содержание отложений с течением времени. Было обнаружено, что увеличение количества наносов в реках ниже по течению от районов кустарной добычи золота связано с площадью разрабатываемых земель вверх по течению. Масштабы этих операций быстро увеличиваются на многих реках региона, в том числе в близлежащих национальных парках, где добыча полезных ископаемых запрещена.
«Хотя эти операции по добыче полезных ископаемых называются «кустарными», они происходят в широкомасштабных масштабах, и наши данные показывают, что наносы, попадающие в реки региона Мадре-де-Диос, глубоко меняют важные природные системы», - пояснил лидер. автор Эван Н. Детьер, аспирант кафедры наук о Земле в Дартмуте. «Подобно вырубке лесов для нужд сельского хозяйства в других местах Амазонии, эти операции по добыче полезных ископаемых быстро уничтожают нетронутые тропические леса. Однако мы обнаружили, что добыча золота оказывает гораздо большее влияние на качество речной воды, чем вырубка лесов для нужд сельского хозяйства, из-за интенсивного разрушения отложений непосредственно в сами реки, а также за счет использования ртути в процессе добычи полезных ископаемых."
Регион реки Мадре-де-Диос является очагом тропического биоразнообразия, который является одним из самых малоизученных регионов мира. Кустарная добыча золота меняет прозрачность, течение и динамику речной воды. Всякий раз, когда естественные экосистемы нарушаются, последствия могут быть серьезными», - сказал соавтор Дэвид Лутц, доцент кафедры экологических исследований в Дартмуте. «Наше исследование показывает, что кустарная добыча золота создает неестественно высокие уровни отложений для этих систем, и эти отложения часто содержат ртуть и другие загрязнители. Мы просто не знаем, как эти изменения влияют на водные виды, но знаем, что некоторые из этих речных районов находятся в опасности. Однако мы знаем, что многие люди в этих отдаленных тропических районах полагаются на рыбу из этих рек в качестве пищи, и предыдущие исследования показали риски для здоровья человека, связанные с воздействием ртути », объяснил Лутц.
Предыдущие исследования в Амазонии часто были сосредоточены на последствиях обезлесения; тем не менее, это одна из первых работ, в которой исследуется воздействие на водную среду - как эта растущая отрасль оказывает и продолжает влиять на тропические реки и ручьи.
Исследователи надеются, что это исследование будет стимулировать будущие междисциплинарные исследования воздействия кустарной добычи золота и поможет информировать об усилиях по сохранению. Воздействие на окружающую среду здесь широко распространено, а в некоторых случаях может быть необратимым, что является проблемой для региона, известного своим биоразнообразием.