Понад два століття тому вугільна промисловість зробила Пенсильванію енергетичним серцем Сполучених Штатів. До 1830 року лише Піттсбург спалював понад 400 тонн вугілля на день, а густий дим став символом епохи промислової революції. Але тепер учені виявили, що екологічна спадщина вуглевидобутку не закінчилася разом із закриттям шахт. Навпаки — старі покинуті копальні продовжують “дихати” вуглекислим газом, непомітно підживлюючи зміну клімату.
Приховані джерела викидів
На щорічній конференції GSA Connects 2025 у Сан-Антоніо геохімік Дороті Веспер із Університету Західної Вірджинії представила дослідження, яке викликало фурор серед науковців. Виявилося, що підземні води, які протікають через покинуті шахти, безперервно виділяють CO₂ навіть через десятиліття після завершення видобутку.
Ще у 2016 році команда Веспер підрахувала: вода, що витікає з лише 140 шахт Пенсильванії, щороку випускає стільки ж CO₂, скільки невелика вугільна електростанція. А таких шахт — тисячі, багато з яких навіть не позначені на картах.
“Ми просто не знаємо, де саме ці джерела, — каже Веспер. — Це не лише Аппалачі. Це вся країна, навіть у світі є безліч подібних шахт, які ніхто не контролює.”
Хімічна машина в надрах
Таємниця цих викидів — у хімії. Коли кисла вода, багата на сірчану кислоту, утворену природним чином у вугільних пластах, стикається з карбонатними породами — вапняком чи доломітом, — починається реакція розчинення. У процесі звільняється вуглець, “законсервований” у породах сотні мільйонів років тому, який перетворюється на вуглекислий газ.
Коли така вода виходить на поверхню, CO₂ дегазується, тобто виходить у атмосферу, додаючи до концентрації парникових газів. І хоча ці викиди не видно неозброєним оком, у масштабах десятків тисяч покинутих шахт вони можуть становити суттєвий внесок у кліматичну кризу.
Незвичайні інструменти для вимірювання
Виміряти такі високі концентрації CO₂ непросто. Звичайні польові прилади “зашкалюють”, адже в деяких дренажних водах газу в тисячу разів більше, ніж у звичайних підземних потоках. Тож Веспер знайшла несподіване рішення — прилади з пивної індустрії.
“Ми взяли переносний аналізатор із заводу з розливу напоїв, — усміхається дослідниця. — Він створений для вимірювання вуглекислоти у величезних ємностях пивоварень — ідеально підходить для наших потреб.”
Результати, що насторожують
Дослідження показало, що деякі шахтні дренажі випускають стільки ж CO₂, скільки гідротермальні джерела, і значно більше, ніж природні печери з вапняковими водами. Рівень викидів змінюється залежно від сезону та вологості — під час сильних дощів або танення снігу виділення газу посилюється.
Веспер планує розширити моніторинг, додавши вимірювання метану — ще потужнішого парникового газу — та протестувати нові методи очищення шахтних вод, щоб запобігти дегазації.
“Навіть дрібні зміни в системі очищення можуть мати ефект, — каже вона. — Якщо направити дренажні води під землею через труби до очисних боліт, газ не потраплятиме в повітря так легко.”
Невидимий фактор клімату
Поки увага світової спільноти зосереджена на сучасних джерелах викидів, тисячі “мертвих” шахт тихо видихають давній вуглець у небо. Ці підземні дихальні отвори, залишені без нагляду ще до появи екологічних стандартів у 1977 році, нагадують: минулі гріхи індустріальної епохи не зникають самі по собі.
І якщо ми хочемо справді зменшити вплив людства на клімат, доведеться рахуватися навіть із тими викидами, які надходять не з труб заводів, а з глибин забутих шахт — там, де Земля ще довго пам’ятатиме наші сліди.
