Gli ingegneri dell'UNSW vogliono saperne di più sull'impatto dell'estrazione del carbone sulle zone umide, prima e dopo l'estrazione.

Cosa succede a una palude (zona umida) quando scavi una miniera di carbone a parete lunga sotto di essa? L'evidenza suggerisce che in molte occasioni l'acqua scompare e la zona umida può prosciugarsi, ma fino ad ora c'è stato un buco nella ricerca sui processi che contribuiscono a questo. È in questo buco che Katarina David è saltata.

La dott.ssa Katarina David afferma che il team ha avviato la ricerca perché era profondamente preoccupato per una serie di incidenti nelle Highlands meridionali del NSW, dove l'estrazione mineraria di longwall stava apparentemente causando grossi problemi con la falda freatica, torrenti e zone umide. Dice che sebbene i team di ricerca siano stati mobilitati per monitorare e cercare di salvare le zone umide dopo l'inizio dei problemi, ciò che mancava erano le informazioni sulle condizioni di base di una zona umida prima che la mina entrasse.

"Mi sono davvero interessato a migliorare la nostra capacità di prevedere la risposta idrologica di una palude alle influenze naturali o umane raccogliendo informazioni su come si comportano le acque sotterranee prima che si verifichino cambiamenti, "dice Davide, un docente presso la School of Minerals and Energy Resources Engineering presso UNSW.

Assemblare un team di ricerca di prim'ordine (che include la professoressa Wendy Timms, formalmente in Ingegneria mineraria UNSW e ora alla Deakin University, Dr. Cath Hughes e Dr. Jagoda Crawford dell'ANSTO (Organizzazione australiana per la scienza e la tecnologia nucleare), Dayna McGeeney formalmente nel Water Research Laboratory dell'UNSW e il professor Andy Baker dell'UNSW Biological, Scienze della Terra e dell'Ambiente), David afferma che il progetto è iniziato nel 2016 come parte della sua ricerca post-dottorato. Il team ha scelto un'area in cui era prevista una miniera di carbone a parete lunga, e ha prelevato una serie di campioni da tre sistemi di zone umide naturalmente intatte prima che iniziasse qualsiasi attività mineraria.

"Abbiamo deciso di applicare il metodo dell'equilibrio diretto del vapore dell'isotopo stabile per caratterizzare la zona umida al fine di definire come i fattori, compresa l'evaporazione, precipitazioni e acque sotterranee, contribuire al bilancio idrico complessivo della palude, " spiega.

"Questo metodo è particolarmente utile perché ci consente di ottenere campioni di acqua ad alta frequenza da rocce e terreni. Imballiamo i campioni in sacchetti, quindi gonfiare le buste con aria secca e consentire ai campioni di equilibrarsi. Ciò significa che permettiamo al vapore di uscire dal campione e misuriamo il rapporto degli isotopi stabili. Il confronto con il rapporto isotopico dello standard ci fornisce preziose informazioni sulla fonte dell'acqua nella roccia o nel sedimento, e che tipo di processi sono in corso."

Secondo David questo metodo è un miglioramento rispetto ad altre tecniche perché può fornire informazioni specifiche sulla temperatura passata, processi di condensazione ed evaporazione, e può anche essere usato per vedere se le acque sotterranee provengono da precipitazioni o dalla miscelazione con altre acque. Un altro vantaggio è che questo può essere fatto senza praticare fori. Questo metodo non intrusivo è ideale per lavorare in una zona umida protetta.

I loro risultati, pubblicato nel 2018 sul Journal of Hydrology and Earth System Sciences, ha mostrato chiaramente che le acque sotterranee contribuiscono in modo vitale alle paludi. "Acqua sotterranea, rispetto alle acque superficiali, è un lento, processo continuo, e abbiamo scoperto che è un fattore davvero importante per le zone umide mantenere il loro equilibrio idrico, "dice Davide.

"Come base, questa ricerca descrive qual è la situazione attuale, in modo che quando l'operazione mineraria si avvicina a queste paludi, e ripetiamo la ricerca, potremo scoprire come cambiano i processi".

David spera che la sua ricerca si traduca in una considerazione molto più attenta delle zone umide nelle attività minerarie e di altri processi di approvazione dell'ingegneria sotterranea, ma dice che sarà utile anche per scienziati ed ecologi che esamineranno altri aspetti degli ecosistemi delle zone umide.

"Sono appassionato di questo argomento perché i sistemi di zone umide, una volta perso, non sono davvero qualcosa che possiamo riportare indietro. Mantenere e mantenere questi sistemi è davvero importante e vedo questa ricerca diventare il primo passo in un processo che di solito è all'indietro. Fare in modo che i ricercatori arrivino alla fine una volta che una zona umida è asciutta è troppo tardi, " lei dice.

"Il mio obiettivo è innanzitutto prevenire questo tipo di perdita e sono così grato a tutti i miei coautori che hanno dedicato il loro tempo a questa ricerca. Non vedo l'ora di continuarla in futuro".