En Dartmouth-studie finner att guldbrytning i hantverksmässig skala förändrar vattnets klarhet och dynamik i Madre de Dios-flodens vattendelare i Peru, en tropisk hotspot för biologisk mångfald. Högre halter av suspenderat sediment hittades i floder nära gruvplatserna, med ökande effekter eftersom gruvdrift har blivit mer utbredd under de senaste två decennierna. De förhöjda sedimenthalterna innehåller kvicksilver och andra föroreningar, som kan utgöra hälsorisker för människor och ha en skadlig inverkan på fiskpopulationer och andra vattenlevande organismer. Resultaten publiceras i Förfaranden från National Academy of Sciences .

Betydande påverkan på floder observerades som ett resultat av den hantverksmässiga guldbrytningen, med så mycket som 10 gånger normala koncentrationer av suspenderat sediment - en mätning av hur många sedimentpartiklar som finns i vattnet. Även om högre sedimentkoncentrationer observerades året runt, de var mest uttalade under torrperioden, när ostörda floder i regionen i allmänhet rinner ut, med låga sedimentkoncentrationer jämfört med våtsäsongen. De flesta hantverksmässiga guldgruvorna i Madre de Dios bedrivs under torrperioden, eftersom de tunga maskiner som krävs för att rensa marken för operationer inte kan användas under våtsäsongen. Som ett resultat, gruvverksamheten utlöser en omvändning av naturliga säsongscykler, att göra klart vatten lerigt och störa den hydrologiska aktiviteten i flodens ekosystem.

Guldbrytning i hantverksmässig skala är intensiva verksamheter som lämnar ett stort miljöavtryck. Efter att marken har rensats, slussar - som tar tillbaka stora mängder vatten till det rensade området, och/eller sedimenterande dammar, används för att separera sedimentet. Delar av sedimentet överförs sedan ofta till stora behållare med flytande kvicksilver, som används för att slå ihop guldflingorna. Kvicksilveret i amalgam bränns sedan av tills bara det rena guldet är kvar. Genom dessa processer, kvicksilver kommer in i floder och vattendrag.

Det ökade sedimentet i floderna och dess koppling till kvicksilverförorening kombineras för att förorena floder nedströms om gruvdrift. Som studien förklarar, vattenklarhet är associerad med samhällsstrukturerna hos många neotropiska fiskar. Ökade sedimentnivåer leder direkt till högre grumlighet, förhindrar att ljus tränger in i vattnet och minskar synligheten. Detta har visat sig påverka ytfisk och inverterare, liksom vandrande havskatt som gyter under högflödesperioder. Att störa denna floddynamik påverkar också andra djurs livsmiljöer, till exempel den hotade jätteottern, Pteronura brasilensis, som också kallar floderna hem.

För att undersöka effekten av guldbrytning i hantverksmässig skala, forskarna använde satellitbilder från 1984 till 2018 vid 32 flodsträckor i floden Madre de Dios, som ligger nära den största bifloden till Amazonas, Madeirafloden. Forskargruppen analyserade över 15, 500 prover från 3, 200+ NASA LandSat -bilder, inklusive bilder av samma webbplatser genom tiden. Baserat på spektralreflektansegenskaperna hos floder och sediment, den uppskattade sedimentmängden (t.ex. den suspenderade sedimentkoncentrationen) beräknades med hjälp av algoritmer som utvecklats för studien, och förändringar spårades under den 34-åriga studieperioden.

Resultaten visade att 16 av 18 sträckor av floder nära guldbrytningsområden i hantverksmässig skala hade högre halter av suspenderade sedimentkoncentrationer. Som jämförelse, för de 14 undersökta platserna som inte hade påverkats av gruvdrift, endast fem befanns ha högre sedimenthalter över tid. Ökningen av sediment som finns i floder nedströms de guldhantverksområden i hantverksmässig skala befanns vara relaterad till området med uppströms mark som bryts. Dessa operationer ökar snabbt i omfattning i många floder i regionen, inklusive i närliggande nationalparker, där gruvdrift är förbjuden.

"Även om dessa gruvverksamheter kallas" hantverkare ", de förekommer i stor skala, och våra data visar att sediment som införs i floderna i Madre de Dios -regionen förändrar viktiga naturliga system avsevärt, "förklarade huvudförfattaren Evan N. Dethier, en doktorand vid institutionen för geovetenskap i Dartmouth. "Liknar avskogning för jordbruk på andra håll i Amazonas, dessa gruvverksamheter förstör snabbt orörd regnskog. Dock, vi har funnit att guldbrytning har en mycket större inverkan på flodkvaliteten än avskogning för jordbruket, på grund av intensiv sedimentstörning direkt i själva floderna, och genom användning av kvicksilver i gruvprocessen. "

"Madre de Dios River -regionen är en hotspot för tropisk biologisk mångfald som är en av de mest undersökta regionerna i världen. Guldbrytning i hantverksmässig skala förändrar flodvattnets klarhet, flöde och dynamik. När naturliga ekosystem störs, konsekvenserna kan vara allvarliga, "sa medförfattaren David Lutz, en forskningsassistent professor i miljöstudier vid Dartmouth. "Vår forskning visar att guldbrytning i hantverksmässig skala skapar onaturligt höga sedimenthalter för dessa system, och att sedimentet ofta är fyllt med kvicksilver och andra föroreningar. Vi vet bara inte hur dessa förändringar påverkar vattenlevande arter men vi vet att några av dessa flodområden utsätts för fara. Vi vet dock att många människor i dessa avlägsna, tropiska områden förlitar sig på fisken från dessa floder för mat, och tidigare forskning har visat de hälsorisker som är förknippade med exponering för kvicksilver, "förklarade Lutz.

Tidigare studier i Amazonas har ofta fokuserat på effekterna av avskogning; dock, detta är en av de första som undersökte vattenpåverkan - hur tropiska floder och vattendrag har och fortsätter att påverkas av denna växande industri.

Forskarna hoppas att studien kommer att uppmuntra framtida tvärvetenskaplig forskning om effekterna av guldbrytning i hantverksmässig skala och hjälpa till att informera bevarandeinsatser. Miljöpåverkan här är utbredd, och i vissa fall, kan vara oåterkallelig, en oro för en region som är känd för sin biologiska mångfald.