La società moderna si basa su metalli come il rame, oro e nichel per usi che vanno dalla medicina all'elettronica. La maggior parte di questi elementi sono rari nella crosta terrestre, quindi estrarli richiede lo spostamento di vasti volumi di terra e roccia. Estrazione di rocce dure, così chiamata perché si riferisce allo scavo di minerali duri, non materiali più morbidi come il carbone o le sabbie bituminose, hanno generato entrate per 600 miliardi di dollari in tutto il mondo nel 2017.

L'amministrazione Trump ha rilanciato diverse controverse proposte minerarie che in precedenza erano state bloccate o in stallo. Includono la Pebble Mine alle sorgenti della baia di Bristol in Alaska e il noleggio intorno alla Boundary Waters Canoe Area Wilderness del Minnesota. Ha inoltre approvato una grande miniera di rame nel sud dell'Arizona, che è stato successivamente bloccato da una sentenza del tribunale federale.

Studio paesaggi alterati dall'uomo, comprese le aree colpite dalle mine. Le operazioni minerarie sono le principali fonti di inquinamento delle acque e possono causare problemi che persistono per generazioni. Le loro impronte globali rimodellano direttamente anche porzioni significative della topografia terrestre, lasciando tracce indelebili della presenza umana.

Scavando in profondità e in largo

Nella maggior parte delle località, concentrazioni di rame, l'oro e altri elementi sono troppo bassi per essere estratti con profitto. Ma in alcuni punti si verificano in cuciture di mineable, minerali ad alta concentrazione chiamati minerali. La concentrazione economicamente sostenibile di un minerale dipende in gran parte dal suo prezzo di mercato. Il minerale d'oro può essere praticabile a concentrazioni fino a 0,0001%, mentre il rame diventa antieconomico al di sotto dello 0,5%.

Per raggiungere questi depositi nel sottosuolo, tunnel dei minatori, scavare fosse aperte o raschiare la superficie terrestre. La scelta della tecnica dipende da fattori tra cui quanto è consolidato il minerale, l'ambiente geologico e la profondità del minerale.

Le miniere profonde disturbano la più piccola quantità di terreno superficiale, ma sono intrinsecamente più pericolosi per i minatori. Molto al di sotto della superficie terrestre, gli equipaggi rischiano costantemente di incontrare fumi di gas tossici o aria viziata senza ossigeno vitale. Altri pericoli includono terremoti e guasti alle apparecchiature. Nel 2010, 33 minatori cileni hanno trascorso più di due mesi intrappolati sottoterra in una miniera di rame e oro dopo il crollo di una rampa, ma alla fine sono stati salvati.

La crescente enfasi internazionale sulla sicurezza nelle miniere e i cambiamenti nella tecnologia e nella qualità del minerale hanno indotto il passaggio dalle miniere profonde alle miniere a pozzo o alle miniere di superficie, che accedono ai minerali dall'aria aperta. Le miniere a pozzo possono essere profonde fino a tre quarti di miglio, ma in genere coprono meno di 20 miglia quadrate. In contrasto, le miniere di superficie si estendono tipicamente meno di 1, 000 piedi nella crosta terrestre, ma può estendersi su centinaia di miglia quadrate.

Acque acide

L'accesso al minerale in genere comporta la distruzione del substrato roccioso, rimuovendolo dal pozzo o dalla fossa e immagazzinando i materiali di scarto nelle vicinanze dopo aver estratto il minerale. In questi mucchi di roccia sciolta, conosciuti come mucchi di bottino, i minerali grezzi precedentemente sepolti sono esposti all'aria o all'acqua. I composti ricchi di zolfo nella roccia reagiscono con l'ossigeno e l'acqua, produzione di acido solforico, che può abbassare il pH dei ruscelli vicini a livelli paragonabili al succo di limone o all'aceto.

Nel peggiore dei casi questo processo, noto come drenaggio acido della miniera, può uccidere la maggior parte della vita acquatica nativa. Se il drenaggio acido raggiunge le acque sotterranee, può persistere per decenni o secoli e avviare una cascata di altri impatti che compromettono la qualità dell'acqua attraverso le reti fluviali locali.

Quando il drenaggio acido della miniera abbassa il pH di un ruscello, altri metalli possono anche iniziare a sciogliersi dai minerali in cumuli di detriti, pozzi di miniera o terreni adiacenti, lisciviazione nel suolo e nelle acque sotterranee che intersecano queste aree. Questo crea acque con livelli aumentati di cadmio, rame, piombo e altri metalli pesanti, dannosi per gli insetti acquatici, pesce e salute umana.

Questi effetti possono essere trasportati molto a valle e durano per generazioni. Le miniere vecchie e abbandonate in tutto il mondo hanno danneggiato la qualità dell'acqua molto tempo dopo che l'attività mineraria è cessata. I loro impatti possono presentarsi come perdite lente a lungo termine, o come scariche improvvise come la fuoriuscita di Gold King del 2015 vicino a Silverton, Colorado, che ha rilasciato tre milioni di galloni di acque reflue e detriti della miniera nel fiume Animas.

Secondo il Government Accountability Office degli Stati Uniti, ce ne sono almeno 161, 000 siti minerari abbandonati di roccia dura negli Stati Uniti occidentali e in Alaska. Di questi, almeno 33, 000 hanno contaminato le riserve d'acqua o lasciato cumuli di rifiuti minerari contaminati da arsenico.

Alterare la forma del pianeta

Le operazioni minerarie hanno anche alterato migliaia di miglia quadrate di terra. In alcuni casi, in particolare l'estrazione mineraria di rimozione della cima delle montagne, intere forme di terra sono permanentemente rimodellate. Per millenni la superficie del pianeta è stata configurata dai lenti processi geologici del vento e della pioggia. In contrasto, l'estrazione mineraria altera la geologia stessa, topografia, idrologia ed ecologia dei siti entro anni o decenni.

Queste attività di movimento terra rappresentano il tipo di effetto che ha portato molti scienziati ambientali a sostenere che il nostro pianeta è entrato in una nuova epoca geologica, l'Antropocene, in cui le scelte umane hanno un impatto maggiore sulla Terra rispetto ai processi puramente naturali. L'evoluzione del paesaggio si muove a cicli molto lenti, quindi questi impatti topografici e geologici possono durare molto più a lungo degli effetti dell'estrazione mineraria sulla qualità dell'acqua. E poiché i processi geologici sono lenti, gli scienziati non sanno come questi paesaggi divergeranno o convergeranno nella loro futura evoluzione.

Essenziale e scarso

Come i produttori di petrolio e gas, le compagnie minerarie devono fare i conti con il fatto che i prodotti che cercano sono scarsi, e piscine facilmente estraibili sono già state spillate, portando a una diminuzione della qualità del minerale. Ma la domanda di questi metalli continua a crescere.

L'energia verde in rapida espansione richiederà l'estrazione di grandi quantità di metalli delle terre rare per alimentare le turbine eoliche, batterie per veicoli elettrici e pannelli solari. Telefono cellulare, computer, anche gli obiettivi della fotocamera e altri prodotti contengono questi materiali.

Gli imperativi economici portano le aziende a continuare a spingere per nuove miniere, negli Stati Uniti o all'estero, dove i controlli ambientali possono essere più deboli e è probabile che nuovi progetti spostino più roccia, consumano più energia e hanno impatti più duraturi rispetto a quelli che li hanno preceduti.

Garantire che le operazioni minerarie siano soggette a una supervisione efficace e a un monitoraggio a lungo termine, e che le aziende sono ritenute responsabili per i danni ambientali, è una sfida a lungo termine ovunque si svolga l'attività mineraria. Il modo migliore per evitare completamente le complicazioni derivanti dall'estrazione di più minerali è ridurne il consumo, rendere più efficienti i processi minerari e rendere più economico il riciclaggio di materiali industriali e metalli delle terre rare.

Questo articolo è stato ripubblicato da The Conversation con una licenza Creative Commons. Leggi l'articolo originale.