Como o solo tóxico do Ártico é trazido de volta à vida

2024 Autor: Seth Attwood | [email protected]. Última modificação: 2023-12-16 16:14

O processamento de minérios de cobre e níquel na Península de Kola está causando graves danos aos frágeis ecossistemas árticos. Em torno das fábricas, que produzem níquel, cobalto e outros metais não ferrosos há 80 anos, formou-se uma zona de poluição tecnogênica, que lembra uma paisagem lunar.

A vida pode ser trazida de volta aqui? O experimento de cientistas de solo russos mostra que isso é possível. Os participantes da pesquisa Vyacheslav Vasenev da RUDN University e Marina Slukovskaya do Centro Científico Kola da Academia Russa de Ciências falaram sobre seu trabalho N + 1.

N + 1: Qual a essência dos danos causados à floresta-tundra pela produção de metais valiosos?

Vyacheslav Vasenev:O solo no terreno baldio ao redor da planta é altamente degradado, tóxico e praticamente impróprio para as plantas: contém muito cobre, níquel e outros metais pesados.

Esses metais entraram no solo pelo ar. A planta emite vários compostos para o ar e partículas de poeira de tamanho mícron, gotículas de aerossol que se acumularam ao redor da planta por décadas. Os compostos de metal precipitaram-se gradualmente nas florestas ao redor da planta, o que acabou levando à morte de árvores e outras vegetações, e tantos metais se acumularam no solo que podem ser minerados novamente, se desejado. O principal problema é que uma grande proporção de metais são encontrados no solo na forma de compostos solúveis que são facilmente absorvidos pelos organismos vivos.

A que distância fica o terreno baldio ao redor da fábrica?

Marina Slukovskaya:A zona de influência da planta atinge cerca de 200 quilômetros quadrados, e o deserto em si é cerca de um terço da área total.

BB:Ao se aproximar da planta, a supressão dos ecossistemas pode ser monitorada pelo estado da vegetação. O deserto em si começa apenas alguns quilômetros antes da fábrica, mas a paisagem depressiva foi descoberta antes. Na taiga do norte, a vegetação não é muito densa mesmo, e a poucos quilômetros da planta percebe-se que tudo ao redor começa a murchar, ralo, amarelar e morrer.

Como funciona o seu sistema de solo artificial e como funciona?

EM:Fizemos a chamada estrutura do solo - technozem. A camada inferior consiste em resíduos de mineração contendo carbonatos e silicatos de cálcio e magnésio, e a camada superior é feita de vermiculita, um mineral higroscópico em camadas do grupo hidromica, que é especialmente importante no estágio de germinação das sementes e no início do crescimento da planta.

BB:Resíduos da indústria de mineração contêm poucos metais pesados, então esta almofada protege bem as camadas subjacentes. Além disso, imobiliza metais, de fato, evita que eles vazem e voem.

Como resultado, a camada de resíduos alcalinos permite neutralizar o ambiente ácido e definir as propriedades agroquímicas mínimas, enquanto a camada superior retém água e permite que as sementes germinem e ganhem um ponto de apoio na camada de resíduos.

A restauração do solo natural do Ártico nessas condições levaria algumas centenas de anos, e somente após o encerramento das atividades da usina, que não será fechada. A recuperação usando technozems pode acelerar o processo e proteger o solo da erosão.

Quão caro é esse método?

EM: A recuperação de um hectare (0,01 quilômetro quadrado) requer cerca de 3,5 milhões de rublos. Isso é comparável ao custo de solo fértil importado, mas para isso é preciso desenterrá-lo e levá-lo para algum lugar, ou seja, atrapalhar outros ecossistemas, e usarmos lixo.

No próximo ano, planejamos realizar outro estudo para calcular o valor dos ecossistemas perdidos, ou seja, faremos uma estimativa dos danos acumulados e compará-los com o custo de recuperação. Na verdade, neste caso, não estamos falando muito sobre o custo de materiais e tecnologia. É sobre a qualidade do solo, água, ar e outros componentes do ecossistema.

No caso da recuperação, muitas vezes acontece assim: você considera o custo do trabalho e dos materiais, parece que é muito, mas se você olhar todas as vantagens que acompanham, acaba sendo barato.

Além de criar um novo solo, você também está plantando plantas. O que exatamente você está plantando e por quê?

EM: Plantamos principalmente cereais. Também experimentamos legumes, mas infelizmente eles morreram. Os cereais ficaram muito melhores, especialmente porque selecionamos inicialmente espécies que têm chance de sobrevivência. Devido ao seu rápido crescimento, ficam bem fixadas no solo, e as folhas não acumulam muita poluição. Bonfire, wheatgrass e volosnets mostraram-se o melhor de todos - os residentes de verão teriam lutado com eles, e estamos felizes por eles estarem crescendo. Provavelmente, se você plantar uma joaninha, ela também se sentirá bem, mas talvez não façamos isso por enquanto.

BB: É importante que não apenas a grama alta cresça nos locais de recuperação, mas também as funções do solo sejam restauradas, o carbono orgânico se acumule e a comunidade microbiana se desenvolva. Até agora, alguns dos nutrientes, por exemplo o nitrogênio, são aplicados na forma de fertilizantes, mas com o tempo podemos esperar cada vez mais autonomia do sistema.

As parcelas também atraem animais: lebres vêm se alimentar da grama e, neste ano, os ratos se estabeleceram em uma área com solo de turfa muito sujo a menos de um quilômetro da planta e cavaram buracos para si próprios em technozems experimentais. É incrível que, na verdade, os sítios experimentais sejam ilhas verdes rodeadas por uma paisagem rochosa, mas como você pode ver, a vida aparece onde quer que seja dada.

EM: A migração de animais interfere um pouco na pesquisa científica, pois, como resultado, não conhecemos os números corretos para a biomassa das plantas e não podemos ter certeza absoluta dos dados sobre o acúmulo e migração de metais nos tecnozemmas. Mas, nessas obras, o objetivo principal não é apenas novos artigos ou concessões, mas também um benefício muito claro e visível para os seres vivos. Afinal, a ideia principal não é apenas preencher materiais e plantar grama. Investigamos como é possível reiniciar os processos do ecossistema nas condições extremas da Península de Kola, onde é muito frio e com alto grau de poluição.

A primeira experiência de aproveitamento de resíduos de mineração em terrenos baldios foi realizada em 2010. Ao longo de quase dez anos de trabalho, experimentamos os dois tipos de solo mais comuns na região, podzol e turfa, onde trabalhamos com um total de dez tipos de resíduos de mineração, tanto no estado inicial quanto com seus enriquecidos e termoativados versões.

A planta está operando desde 1930 e continua a emitir poeira tóxica desde então. Você terá que refazer todas as plantações novamente em alguns anos?

EM: Sim, a produção começou em 1938 e não parou até hoje. Mas ele passou de sua fase mais hostil, o pico foi de cerca de 1978 a 2000. Agora tentam controlar as emissões, são instalados filtros, a produção está sendo reconstruída e a fábrica emite cerca de 50 mil toneladas de poeira por ano, três vezes menos que na década de 1990.

Infelizmente, a poluição já acumulada não causa menos danos. Embora nova poluição esteja constantemente chegando, até agora não há necessidade de remodelar os locais: a “almofada” de resíduos consegue imobilizar os metais que entram.

É difícil prever nas próximas décadas, mas até agora o estado da vegetação depende mais das condições climáticas do que de qualquer outra coisa. Por exemplo, o último verão de 2019 foi muito frio e, apesar dos cereais terem jogado fora as espigas, as sementes não tiveram tempo de amadurecer no final de agosto.

Em geral, vemos que a matéria orgânica está se acumulando, a comunidade microbiana está se desenvolvendo, um novo horizonte orgânico apareceu acima da camada mineral dos resíduos. Ao mesmo tempo, temos parcelas de controle onde ao invés de resíduos retiramos areia comum - e assim, tanto as plantas quanto os micróbios sentem-se muito pior nela do que nos resíduos, ou seja, a escolha correta do material é realmente decisiva para o destino do plantio..

Por que é necessário fazer a recuperação? Você não pode simplesmente abandonar a área perturbada e esperar que o ecossistema se cure?

BB: O mais importante na recuperação não é nem mesmo o fato de que os ecossistemas estão sendo restaurados em áreas fortemente perturbadas. Isso também permite melhorar a situação ecológica da região como um todo. Os metais pesados são imobilizados e não podem mais entrar nas águas subterrâneas e superficiais, e delas nos rios e no Lago Imandra, um reservatório da mais alta categoria de pesca.

Existem exemplos de projetos de recuperação em grande escala na Rússia ou no mundo?

BB: E na região de Murmansk, e na Rússia como um todo, ainda não conheço exemplos de quando tal tecnologia seria usada em um grande território. No resto do mundo existem exemplos desse tipo, mas basicamente esse trabalho foi realizado após o fechamento do empreendimento, ou seja, logo após a transferência do território totalmente para a zona de responsabilidade do Estado. Por exemplo, no Canadá, um trabalho de recuperação em grande escala foi realizado com o envolvimento de estudantes e desempregados na área ao redor da planta de cobre-níquel.

Eu estava em uma instalação no México, onde uma refinaria foi recuperada. Nas lagoas, a poluição penetrava dezenas de metros de profundidade, onde não apenas derivados de petróleo, mas também uma enorme quantidade de metais pesados, já que o branco de chumbo foi utilizado na produção por muito tempo. Agora, um grande parque foi montado no local da fábrica.

Você pega vermiculita e terra para o travesseiro das fábricas próximas. E aqueles que estão envolvidos na recuperação, por exemplo, nos Urais e não têm acesso a esses materiais?

EM: Em vez de vermiculita, você pode usar gel, polímeros sintéticos e quaisquer outros materiais que consomem umidade - tudo que irá proteger as plantas contra o ressecamento nos estágios iniciais de desenvolvimento. No que diz respeito aos resíduos, em muitos locais onde existem instalações de beneficiamento de minério também existem instalações para a sua extração, o que significa, muito provavelmente, encontrar resíduos adequados. É claro que essa regra nem sempre funciona e nem todos os resíduos podem ser eficazes, mas é isso que os especialistas são necessários para entender essas questões.

Que outros tipos de áreas contaminadas podem ser recuperadas usando seu método? Por exemplo, pode ser aplicado a derramamentos de óleo?

BB: A própria abordagem de criar estruturas de solo é freqüentemente usada para recuperar várias terras perturbadas. Os materiais alcalinos são mais comumente usados para conter e eliminar a contaminação por metais pesados. O esquema de tecnologia é determinado não apenas pelo tipo de poluição, mas também, por exemplo, por fatores como tipo de solo, clima e muito mais. Cada território perturbado é um sistema complexo, portanto, como o nosso, não existe e não pode haver uma solução universal para o problema.

EM: As construções com que trabalhamos são uma experiência única de longo prazo. Por quase uma década, temos observado o desenvolvimento de ecossistemas e solos em condições verdadeiramente extremas, combinando poluição constante e o severo clima polar. Existem apenas algumas dessas obras em todo o mundo, e talvez seja por isso que seja tão interessante para nós.