Обнаружен крупнейший неучтенный источник парниковых газов: высвобождает древний углерод

В течение последней четверти века добыча угля в Пенсильвании, США, ведется в промышленных масштабах. К 1830 году в Питтсбурге ежедневно сжигалось более 400 тонн угля – эта зависимость от угля способствовала изменению климата, но воздействие горнодобывающей промышленности на окружающую среду, как считают ученые, выходит за рамки его сжигания, пишет SciTechDaily.

У Фокус. Технологии появился свой Telegram-канал. Подписывайтесь, чтобы не пропускать самые свежие и захватывающие новости из мира науки!

Многие заброшенные шахты, особенно те, которые не регулировались до принятия Конгрессом федеральных стандартов в 1977 году, продолжают сбрасывать загрязненные стоки. Теперь ученые считают, что их долгосрочное воздействие может быть более серьезным, чем считалось ранее.

Новый крупный источник выбросов CO2

В новом исследовании геохимик из Университета Западной Вирджинии, доктор Дороти Веспер с коллегами обнаружили, что заброшенные угольные шахты могут непрерывно выделять углекислый газ через просачивающуюся воду даже спустя долгое время после прекращения горных работ.

В исследовании 2016 году Веспер с командой определили, что вода, стекающая со 140 заброшенных шахт в Пенсильвании, ежегодно выбрасывает столько же углекислого газа, сколько небольшая угольная электростанция. Увы, общее количество заброшенных шахт в Пенсильвании и за ее пределами остается неизвестным, а потому выбросы представляют собой значительный, но плохо поддающийся количественной оценке фактор антропогенного изменения климата Земли.

Высвобождение древнего углерода

Шахтная вода, богатая серной кислотой, образующейся в результате естественной химии угольных месторождений, реагирует с карбонатными породами, такими как известняк, которые встречаются вблизи угольных пластов. Эти породы, как известно, содержат углекислый газ, скопившийся миллионы лет назад во время их формирования.

Ученые обнаружили, что по мере того, как кислая вода растворяет карбонатные минералы, высвобождаются карбонат-ионы (CO3), превращающиеся в углекислый газ или другие соединения, содержащие углерод. Когда стоки шахты достигают поверхности и взаимодействуют с воздухом, углекислый газ может попадать в атмосферу, увеличивая концентрацию парниковых газов.

До нового исследования выбросы углекислого газа при дегазации шахтных стоков не были тщательно оценены. По мнению ученых, проблема заключается в огромном количестве заброшенных шахт, а также том, что они плохо каталогизированы.

Еще одна проблема заключается в том, что стандартные полевые приборы не способны измерять чрезвычайно высокие концентрации углекислого газа. В ходе исследования Веспер с коллегами обнаружили, что некоторые шахтные дренажные воды содержат до 1000 раз больше CO2, чем можно было бы ожидать от обычной воды. Поэтому для проведения своих измерений Веспер пришлось обратиться к неожиданному источнику измерительного прибора.

Команда исследовала шахты с помощью специализированного прибора и обнаружила, что результаты на некоторых шахтах были сопоставимы с выбросами углекислого газа гидротермальными источниками, а также значительно превышали показатели воды, вытекающей из типичных природных известняковых пещер. Более того, количество CO2 на каждом участке менялось со временем в зависимости от гидрологических условий вокруг шахты.