Berkeley Pit - na krawędzi katastrofy ekologicznej

Montana to jeden ze stanów USA leżący na północnym wschodzie tego kraju i graniczący z Kanadą. Piątym co do wielkości miastem Montany jest Butte leżące na wzgórzu o tej samej nazwie. Nazwa jest mocno przesadzona, bowiem jest to niewielka, licząca sobie około 30 tysięcy mieszkańców mieścina, bardzo typowa dla niezbyt rozwiniętych z punktu widzenia cywilizacyjnego rejonów Stanów Zjednoczonych. Butte założone zostało pod koniec XIX wieku w związku z rozpoczęciem prac wydobywczych w pobliskiej dolinie noszącej nazwę Silver Bow Creek Valley oraz w okolicy. Obfitość surowców mineralnych w krótkim czasie pozwoliło miastu uzyskać przydomek „the Richest Hill on Earth” (najbogatszego wzgórza na Ziemi) i związany z tym okres prosperity trwał nieprzerwanie aż do lat 50-tych XX wieku. W 1955 roku właściciel okolicznych kopalni, firma Anaconda Copper Mining Company z uwagi spadek opłacalności podjęła decyzję o przejściu na wydobycie metodą odkrywkową. 
 
 

Butte, źródło: Wikipedia

Intensywna eksploatacja zasobów metodą odkrywkową przez kolejnych 27 lat zaowocowała powstaniem na szczycie wzgórza Butte olbrzymiej niecki o długości 1700 metrów, szerokości 900 metrów i głębokości około 600 metrów, która była skutkiem ubocznym wydobycia ze wzgórza ponad miliarda ton różnych minerałów, głównie miedzi, srebra oraz złota. Niecka ta otrzymała nazwę Berkeley Pit, nadaną jej przez mieszkańców Butte oraz pracowników ACMC. Po uznaniu dalszego wydobycia minerałów za nieopłacalne w 1982 zdecydowano o zamknięciu kopalni – tym samym wywieziono z niej cały sprzęt, a także wyłączono pompy utrzymujące wody gruntowe na umożliwiającym pracę poziomie. Szybko okazało się, że poziom wody w niecce zaczął rosnąć w średnim tempie około 30 centymetrów na miesiąc, według stanu na rok 2015 głębokość zbiornika wodnego jaki powstał w niecce wynosi około 310 metrów.
  
 

Berkeley Pit, ok. 1975 roku

Na pierwszy rzut oka może wydawać się, że opisana powyżej sytuacja nie jest niczym szczególnym. Ot, upraszczając, było sobie wzgórze, przyszli ludzie, uznali, że kryje ono w sobie cenne zasoby, więc je rozkopali i pozostawili po sobie wielką dziurę, która stopniowo wypełniła się brudną wodą. I tak samo uważali mieszkańcy Butte przez prawie 13 lat – aż do 1995 roku. 
 
 

Berkeley Pit, czasy współczesne

W lipcu 1995 roku odkryto na brzegu Berkeley Pit 342 martwe gęsi śnieżne. Po szybkiej analizie okazało się, że stado wylądowało przy zbiorniku, aby napić się wody przed dalszą podróżą, wskutek czego zatruły się miedzią, kadmem oraz arsenem. Przeprowadzone natychmiastowo badania wody ujawniły, że ma ona wyjątkowo niską wartość pH na poziomie 2,3-2,5, a więc silny odczyn kwaśny. Dodatkowo na przestrzeni lat woda wypłukała z okolicznych skał olbrzymie ilości najróżniejszych minerałów oraz substancji chemicznych, przez co cechuje się niewiarygodnym więc stężeniem chemikaliów, metali ciężkich, miedzi, kadmu, cynku, arsenu i kwasu siarkowego – Berkeley Pit zyskał sobie od razu niechlubne miano najbardziej skażonego zbiornika wodnego na naszej planecie. Została także natychmiast wciągnięta na listę Superfund agencji EPA (Environmental Protection Agency).
Aby uświadomić sobie skalę jego zanieczyszczenia wystarczy informacja, że opłacalnym interesem jest uzyskiwanie miedzi bezpośrednio z wody czerpanej z Berkeley Pit, a wypicie szklanki tej wody dla większości ludzi zakończy się śmiercią w ciągu minuty. Co gorsza, zbiornik ten ciągle nie osiągnął jeszcze stabilnego stanu, poziom wody wciąż się podnosi, co oznacza, że stopień zanieczyszczenia będzie wzrastać. Dodatkowym, niezwykle istotnym dla środowiska naturalnego zagrożeniem jest możliwość przedostania się zanieczyszczonej wody najpierw do wód gruntowych u podstawy wzgórza, a następnie tą drogą do mającego tam właśnie swoje źródło strumienia Silver Bow Creek, który z kolei zasila niezwykle istotną dla tego obszaru rzekę Clark Fork River. Przeprowadzone symulacje komputerowe i obliczenia pozwoliły ustalić rok 2020 jako potencjalną datę katastrofy ekologicznej o trudnej do wyobrażenia skali. Obecnie wybudowano oczyszczalnię wody, która rozpoczęła pracę w 2015 roku, na razie jest ona na etapie rozruchowym, jej zadaniem jest oczyszczanie wody pobieranej z Berkeley Pit i wypuszczanie jej do pobliskiego strumienia Horsehoe Bend. Docelowo oczyszczalnia ma zatrzymać proces podnoszenia się poziomu wody w zbiorniku tak, aby lustro wody nie znalazło się na wysokości 1 650 m n.p.m., którą to wartość wyliczono jako krytyczną. Do tej wartości brakuje na dzień dzisiejszy około 25 metrów, jak widać nie jest to więc błahostka. Dodatkowym problemem jest bardzo wyraźnie zaznaczona na głębokości około 135 metrów chemoklina, która znacząco utrudnia wszelkie poważniejsze prace w zbiorniku – powyżej tej głębokości woda charakteryzuje się bowiem niższą wartością pH (a więc jest bardziej kwaśna) oraz prawie dwukrotnie wyższym stopnia skażenia.
 
 
 

Chemoklina wody w Berkeley Pit, źródło: pitwatch.org

Oczywiście bez mrugnięcia okiem każdy automatycznie zakłada, że w takiej wodzie nie ma prawa istnieć jakakolwiek forma życia i poniekąd będzie to stwierdzenie słuszne. Woda ta jest bowiem stuprocentowo toksyczna dla ryb, roślin i właściwie wszelkich znanych przeciętnemu czytelnikowi stworzeń. Ale w 1995 roku chemik Wiliam Chatham oraz biolog Grant Mitman zebrali z powierzchni wody w Berkeley Pit próbki zielonego szlamu, który wzbudził ich ciekawość. Poddali go badaniu i ku ich zdumieniu okazało się, że szlam ten to tak naprawdę olbrzymia kolonia jednokomórkowych glonów o nazwie Euglena mutabilis, które są klasycznymi ekstremofilami. Ten niepozorny organizm cechuje się jednak specyficznym procesem życiowym, a mianowicie wytwarza tlen w procesie fotosyntezy, który następnie wydala do otoczenia, czyli do wody. Obecność tlenu powoduje utlenianie się zawartych w niej metali oraz wytrącanie się tak powstałych tlenków, sama euglena zaś pobiera z otoczenia stosunkowo spore ilości żelaza oraz mniejsze innych metali. W ten sposób w rejonie aktywności eugleny woda ulegałaby stopniowemu oczyszczeniu, zaś na dno Berkeley Pit opadałyby wytrącone z niej szkodliwe związki. Oznacza to ni mniej, ni więcej tylko to, że ten jednokomórkowy organizm znakomicie nadaje się do zastosowania jako naturalna i w pełni ekologiczna metoda oczyszczenia Berkeley Pit, a pikanterii wszystkiemu dodaje fakt, że euglena mutabilis została niejako „zaproponowana” do tego celu przez Matkę Naturę… Dodatkowo odkrycie w postaci możliwości zastosowania eugleny jako naturalnego sposobu na oczyszczenie skażonej wody może znacząco ułatwić proces oczyszczania wielu innych zanieczyszczonych zasobów wodnych, np. w zalanych kopalniach lub innych sztucznych zbiornikach. 
 
 
 

Euglena mutabilis, źródło: microbeworld.org

Według obliczeń specjalistów z EPA oraz naukowców z Uniwersytetu Montana oczyszczenie zbiornika przy użyciu eugleny zajmie około 70-100 lat, co oznacza, że niezbędne jest uprzednie zagwarantowanie stabilnego stanu poziomu wody w Berkeley Pit. Natomiast stosunkowo pozytywną informacją jest możliwość pozyskiwania metali ze złóż powstałych na dnie zbiornika poprzez wytrącanie wskutek działalności eugleny. Do opracowania natomiast pozostała jeszcze technologia wydobycia tych metali tak, aby nie zakłócić układu warstw wody rozdzielonych chemokliną, jako że euglena nie byłaby w stanie funkcjonować w wodzie o parametrach charakteryzujących głębokości poniżej chemokliny.
 
Oprócz eugleny mutabilis w wodzie wypełniającej Berkeley Pit odnaleziono także inne mikroorganizmy, które znakomicie dostosowały się do życia w tak skrajnie niekorzystnym środowisku. Wśród nich odkryto także nieznane wcześniej gatunki grzybów, które do radzenia sobie z zanieczyszczoną wodą produkują silnie toksyczne związki chemiczne. Wyizolowano trzy z nich i nadano im nazwy berkeleydione, berkeleytrione oraz kwas berkeley (nie znalazłam polskich odpowiedników tych nazw, jeśli ktoś je zna, będę wdzięczna za uzupełnienie), które wykazują silne działanie niszczące komórki rakowe i mogą znaleźć zastosowanie w przyszłości jako składniki terapii lub leków antynowotworowych. 
 
 

Od lewej: berkeleydione, berkeleytione, berkelic acid, źródło: chemspider.com

Jak pokazuje przykład Berkeley Pit potencjalnie szkodliwa działalność człowieka może przynieść w efekcie kilka interesujących odkryć mogących mieć mniej lub bardziej istotny wpływ na zupełnie niezwiązane z tą działalnością dziedziny ludzkiego życia. Czy tak będzie w rzeczywistości? Czas pokaże. 
 
 

Berkeley Pit z widocznym szlamem, czyli koloniami eugleny mutabilis

Autor: D.K., opracowano dla serwisu paranormalne.pl.  
Wyrażam zgodę na powielanie artykułu w innych serwisach internetowych
wyłącznie po zaopatrzeniu w przypis zgodny z poniższym wzorem:

Artykuł powstał dla serwisu paranormalne.pl, autor: D.K.