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    L'exploitation minière pour des réponses sur les mines abandonnées

    Biochar est appliqué à perturbé, pentes exposées au sud minées. Crédit :Andrew Harley

    Le pédologue Jim Ippolito croit aux solutions locales aux problèmes locaux. Le problème sur lequel il travaille est celui des sols contaminés près des mines abandonnées.

    Dans l'ouest des États-Unis 160, 000 mines abandonnées contaminent les sols de la région. Ippolito, professeur agrégé de sciences du sol à la Colorado State University, espère résoudre ce problème avec le biochar, une substance semblable au charbon de bois qui peut réduire les conséquences toxiques de l'exploitation minière pour les métaux.

    Le biochar est fabriqué en brûlant des matières végétales dans un four à faible teneur en oxygène. Ippolito propose d'utiliser des matériaux végétaux des états occidentaux tels que des pins poteaux morts ou des satanés, arbres nuisibles, comme le tamaris envahissant, comme fourrage pour le four.

    "Je pensais, pourquoi n'utilisons-nous pas simplement ce genre de choses pour fabriquer du biochar ?", a déclaré Ippolito. "Il s'agit d'utiliser des matériaux locaux pour résoudre un problème local."

    Les sites miniers abandonnés sont courants dans les États de l'ouest. Au cours des années, l'extraction de métaux précieux comme l'or ou l'argent a laissé un héritage d'acidité élevée dans les sols touchés par l'exploitation minière.

    "Lorsque vous creusez des trous dans le sol via l'exploitation minière et extrayez des roches qui n'ont pas vu l'atmosphère depuis des millions d'années, les matériaux subissent un changement, ", a déclaré Ippolito. "Ces matériaux peuvent commencer à s'acidifier."

    Lorsque certains minéraux de la roche sont exposés à l'atmosphère, ils peuvent former de l'acide sulfurique. L'acide sulfurique se propage comme une infection, briser les rochers qui l'entourent. Certaines de ces roches contiennent des métaux lourds, comme le plomb ou le cuivre, et la plupart du temps les métaux sont inoffensifs. Les métaux lourds deviennent un problème lorsqu'ils deviennent biodisponibles ou lorsque les plantes sont capables de les absorber. L'acide sulfurique rend les métaux plus biodisponibles pour les plantes en libérant les métaux des roches.

    Les bacs de biochar sont au premier plan avec l'application de biochar en arrière-plan. Le biochar est appliqué sur une pente à droite. Crédit :Andrew Harley

    "Une bonne analogie serait que le processus fonctionne en quelque sorte comme la façon dont notre acide gastrique fonctionne pour décomposer les aliments en composants qui sont biodisponibles pour nous, " dit Ippolito.

    Les métaux lourds biodisponibles peuvent passer dans les membranes cellulaires des plantes et empoisonner la plante. « Vous trouverez des endroits près des mines abandonnées qui sont complètement dépourvus de végétation en raison de la teneur élevée en métaux biodisponibles, " dit Ippolito.

    La plupart des personnes qui nettoient les anciens sites miniers mélangent de la chaux dans le sol pour réduire l'acidité. Moins d'acidité dans le sol signifie moins de possibilités pour les plantes d'absorber les métaux lourds, parce que les métaux changent de forme de plus en moins biodisponibles en présence de chaux.

    Au lieu de chaux, Ippolito souhaite utiliser le biochar pour réduire l'acidité des sols. Le biochar est généralement produit en chauffant du matériel végétal dans un environnement scellé. "En gros tu prends du bois, le mettre dans un tambour, scelle le, et allumer un feu en dessous, " dit Ippolito. " La matière qui reste dans le tambour ressemble à du charbon de bois. "

    Les recherches sur les utilisations du biochar sont nombreuses :il a été testé comme purificateur d'eau, un engrais, un puits de carbone et plus encore. Le biochar d'Ippolito est spécial car il est fabriqué à partir d'arbres locaux qui posent des problèmes dans les États occidentaux. L'un des arbres est le pin tordu lodge. Les dendroctones du pin ponderosa ont décimé des millions d'acres de pin tordu dans les États de l'Ouest et au Canada. Des rangées et des rangées d'arbres gisaient comme des allumettes. Dans les régions sèches, les pins abattus sont une poudrière pour les incendies de forêt. Ippolito a dit de faire quelque chose d'utile à partir d'inflammable, les arbres gaspillés ne peuvent être qu'une bonne chose. Il propose également d'utiliser le tamaris comme matière première de biochar. Le tamaris est une espèce envahissante dans les États de l'ouest. Il obstrue les bassins versants, voler les nutriments et l'eau des espèces indigènes.

    Les chercheurs ont fabriqué du biochar à partir des deux arbres et l'ont mélangé à quatre sols différents provenant de sites miniers abandonnés du Colorado et de l'Idaho. Ils ont analysé la biodisponibilité des métaux présents dans le sol. Les deux types de biochar ont réduit l'acidité du sol dans les quatre sols. Le biochar a réussi à interrompre la combinaison toxique des sols acidifiés et des métaux lourds, convertir ces métaux en des formes moins biodisponibles.

    La prochaine étape d'Ippolito consiste à amener son biochar d'origine locale sur le terrain. Il a dit qu'il était prêt à l'utiliser. "J'ai passé au moins une décennie à tester des biochars en laboratoire et en serre, " a-t-il dit. " Il est enfin temps d'appliquer le biochar à certains sites miniers. " Ippolito travaille avec le USDA Agricultural Research Service pour tester le biochar sur un site minier de l'ouest des États-Unis ainsi que dans le Missouri.

    Ippolito a collaboré avec une équipe de scientifiques du USDA-Agricultural Research Service, l'Université de l'Idaho, et deux entités privées au Colorado (Confluence Energy à Kremmling, CO et Ascension Soil Co. à Evergreen, CO). Leurs travaux sont publiés dans le Journal de la qualité environnementale .


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