Las concentraciones de cobre, zinc y sulfato en los arroyos de las montañas de Colorado, afectadas por el drenaje ácido de rocas, se han duplicado aproximadamente en los últimos 30 años, según un nuevo estudio.
Estudio:
El artículo, publicado en la revista Water Resources Research, indica que la erosión química natural del lecho de roca es la fuente del aumento de la acidez y los metales, si bien el principal impulsor de esta tendencia es el cambio climático.
"Los metales pesados representan un verdadero desafío para los ecosistemas", dijo en un comunicado de prensa el autor principal, Andrew Manning, geólogo del Servicio Geológico de Estados Unidos en Denver. “Algunos son bastante tóxicos. Estamos observando tendencias regionales estadísticamente significativas en el cobre y el zinc, dos metales clave que suelen ser un problema en Colorado. Esto no deja lugar a ambigüedades y no es un fenómeno menor”.
Aunque el mecanismo que vincula el aumento de las temperaturas con el incremento de la erosión por sulfuros sigue siendo objeto de investigación, los nuevos resultados señalan a la exposición de las rocas, antes selladas por el hielo, como el principal sospechoso.
La repentina aparición de "ríos árticos oxidados" que fluyen desde regiones donde el permafrost se está descongelando en los últimos años es probablemente el mismo proceso, pero amplificado.
Colorado está repleto de parches de lecho rocoso ricos en sulfuros metálicos. El sulfuro de hierro brillante, conocido por muchos habitantes de Colorado como "oro de los tontos" o pirita, es el más común de estos minerales de sulfuro, pero también son comunes el cobre, el zinc y otros sulfuros metálicos.
La exposición al aire oxida los sulfuros metálicos en el lecho de roca, liberando los metales al agua subterránea, que fluye hacia las corrientes superficiales. Los depósitos de color rojo oxidado en los lechos de los ríos son signos distintivos de oxidación de sulfuro de hierro. Los sulfuros también acidifican el agua, lo que puede acelerar la erosión. Se encontró que algunos arroyos alpinos muestreados tenían un pH tan bajo como 3 o 4.
La minería no es culpable.
El estudio se basó en 40 años de datos sobre la química del agua y tomó muestras finales de todos los sitios en 2021 de 22 arroyos de cabecera en 17 cuencas que son naturalmente ácidas y lo suficientemente ricas en metales como para limitar las plantas y animales acuáticos. Los sitios de muestreo estaban por encima de los 3.000 metros de altura e incluían una mezcla de áreas prístinas y vírgenes, así como lugares que habían sido minados históricamente pero que se habían dejado solos durante 50 a 100 años.
"El punto clave es que no se ha realizado ningún trabajo minero o de remediación reciente", dijo Manning. "Estas cuencas simplemente han estado ahí, respondiendo nada más que al clima".
Se tomaron muestras de arroyos de montaña desde mediados de julio hasta noviembre, abarcando los períodos de bajo caudal de finales del verano y otoño. Los registros a largo plazo del volumen de flujo de los medidores de corrientes cercanos muestran que los caudales han estado disminuyendo con el aumento de las temperaturas y las capas de nieve más pequeñas, lo que sugiere que volúmenes de agua más pequeños podrían explicar las mayores concentraciones de metales.
Pero Manning y sus colegas descubrieron que menos agua solo podía explicar la mitad del efecto observado. Para alcanzar las concentraciones que estaban viendo, las montañas tenían que estar aportando metales y sulfato a los arroyos a un ritmo más rápido.
Los investigadores notaron que a medida que estos arroyos de montaña ricos en metales desembocan en ríos más grandes, el efecto de la carga adicional de metal se diluye.
"No creo que esto sea una gran señal de alerta para los principales usuarios metropolitanos o agrícolas río abajo en elevaciones más bajas", dijo Manning, "pero algunas de nuestras comunidades montañosas obtienen su agua solo a poca distancia de estos arroyos mineralizados".
En opinión del científico, para ayudar a mitigar el riesgo para la calidad del agua, los administradores podrían beneficiarse de un conocimiento avanzado sobre qué metales ingresan al arroyo, dónde y con qué velocidad aumentan.
Más metales y acidez en estos arroyos de montaña también podrían afectar las decisiones sobre dónde invertir fondos limitados para remediar aquellos que han sido alterados por la minería histórica y dónde almacenar peces para beneficiar al turismo.
Problema global.
Manning señaló que sus colegas están observando concentraciones de sulfato crecientes más sutiles en los arroyos de montaña de todo el mundo.
El nuevo estudio, sin embargo, es el primero en relacionar estadísticamente la erosión acelerada por sulfuros con el aumento de las temperaturas a gran escala en toda una región.
El estudio encontró que los mayores aumentos en las cargas de metal se daban en los arroyos de montaña más altos y fríos. Este patrón indica que el hielo subterráneo se está derritiendo. Las elevaciones más altas de Colorado tienen temperaturas promedio anuales cercanas a los cero grados Celsius, lo que las sitúa justo en las condiciones límite para el permafrost. Algunos picos se han calentado más allá del umbral de congelación desde 1980.
“El hielo es como una armadura. Si lo derrites, se crearán ventanas para que el agua subterránea entre en la roca que no ha visto agua ni oxígeno durante milenios, y comenzará a oxidarse con bastante rapidez”, dijo Manning.
Otros posibles mecanismos son la caída de los niveles freáticos, que exponen la roca fresca al aire, y el derretimiento de los glaciares de roca, liberando bolsas de metales concentrados almacenados en el hielo.
Los humedales acumulan metales y pueden liberar una ráfaga cuando el agua regresa después de períodos.
Fuente: Mining dot com