Appalachia’s Strip-Mined Mountains Face a Growing Climate Risk: Flooding

Ta historia została opublikowana wspólnie z The Weather Channel jako część Collateral, serii o klimacie, danych i nauce.

VARNEY, Zachodnia Wirginia – Potok Pigeon płynie przez wąskie górskie zagłębienie wzdłuż ciągu górniczych społeczności, a jego woda sączy się pod czerwienią i żółcią zmieniających się jesiennych liści.

Spokojna scena nie potwierdza zniszczeń, jakie potok spowodował pewnej nocy dekadę temu, gdy ulewny deszcz spadł na rozmokłą glebę i tysiące akrów pobliskich kopalni odkrywkowych. Świadkowie mówili o przebudzeniu się w ciemności 9 maja 2009 roku, na dźwięk rwącej wody, jakiej nigdy wcześniej nie słyszeli, wdzierającej się do ich domów spod drzwi.

„To schodziło z gór przynosząc skały, drzewa, wodę i błoto”, wspominała Mildred Elkins, która stała się głównym powodem w udanym pozwie wraz z dziesiątkami swoich zalanych sąsiadów przeciwko kilku pozwanym, w tym Alpha Natural Resources, firmie wydobywającej węgiel, która od tego czasu przeszła przez bankructwo i połączyła się z Contura Energy.

W pewnym momencie, gdy poszła do piwnicy, aby uratować kilka cennych rzeczy, tylne drzwi ustąpiły pod naporem wody powodziowej. „Usłyszałam wielkie, stare bum. Drzwi się wyłamały, a woda wdzierała się z pełną siłą” – powiedziała. Z wodą prawie po szyję, powiedziała, że chwyciła się schodów i wyciągnęła się w górę. „Czułam jak moje stopy unoszą się za mną. To było przerażające.”

With the U.S. Army Corps of Engineers forecasting more rain and significantly increased stream flows due to climate change in a region that includes the coalfields of eastern Kentucky and West Virginia, this kind of life-and-death drama on landscapes heavily strip-mined for coal could happen more frequently in the coming years. Silniejsze opady deszczu mogą również oznaczać więcej zanieczyszczonej wody spłukiwanej z kopalni węgla, mówią eksperci ds. ochrony środowiska, niszcząc strumienie i życie wodne już zniszczone przez górnictwo.

Nowa analiza zdjęć satelitarnych przeprowadzona dla InsideClimate News przez dwóch naukowców z Duke University pokazuje, jak ryzyko związane z górnictwem odkrywkowym i zmianami klimatu jest szeroko rozłożone w całym regionie. Stwierdzono, że w sumie 1400 mil kwadratowych Appalachów w dorzeczu rzeki Ohio zostało zbeszczeszczonych przez górnictwo odkrywkowe, z wierzchołkami i bokami gór wysadzonymi w powietrze i stromymi dolinami górskimi wypełnionymi tak zwaną „skałą płonną”.”

Obszar z największym zakresem szkód górnictwa odkrywkowego w całym dorzeczu Ohio – prawie 500 mil kwadratowych w dziale wodnym Big Sandy, w tym Pigeon Creek – jest również najbardziej zagrożony przez ekstremalną pogodę związaną ze zmianami klimatycznymi, zgodnie z nową analizą.

Przy granicy stanów Wirginia Zachodnia i Kentucky, dział wodny Big Sandy może zobaczyć do 25 procent wzrostu przepływu strumienia do 2040 roku i 35 procent do końca wieku z powodu samych tylko zmian klimatycznych, według Army Corps, czyniąc niebezpieczne warunki powodziowe jeszcze gorszymi.

Inne osiem działów wodnych w analizie, zawierające więcej niż 900 mil kwadratowych górniczych zmienionych krajobrazów, może zobaczyć wzrost przepływu strumienia do 15 procent do 2040 roku, a jeden może być tak wysoki, jak 25 procent do tego czasu. Six of those watersheds could see increases up to 25 percent by the end of the century, the new analysis shows.

The findings suggest that long after the coal mining stops, its legacy of mining could continue to exact a price on residents who live downstream from the hundreds of mountains that have been leveled in Appalachia to produce electricity.

„Straciliśmy las, który pomaga powstrzymać gwałtowny odpływ wody z terenów pokopalnianych”, powiedział Jack Spadaro, były główny inżynier federalny ds. bezpieczeństwa w kopalniach, który pracuje jako konsultant dla mieszkańców zagłębia węglowego, pracowników i ich prawników. „A węgiel, który jest sprzedawany z większości tych kopalni trafia do elektrowni węglowych, przyczyniając się do negatywnych skutków zmian klimatycznych. To będzie miało wpływ na setki lat.”

Overlaying Climate Risk on Maps of Mined Land

Aby ocenić zagrożenie, jakie stwarzają zmiany klimatu w Appalachach z kopalniami odkrywkowymi, InsideClimate News uzyskał cyfrowe pliki map z raportu o zmianach klimatu z 2017 r. przygotowanego przez Army Corps na temat dorzecza rzeki Ohio. Dokument po raz pierwszy umieścił 2400 miejskich i wiejskich społeczności w całym, od południowo-zachodniego Nowego Jorku do Tennessee, na zawiadomieniu, że 981-milowa rzeka Ohio i jej liczne dopływy staną w obliczu rosnących opadów deszczu i ryzyka powodzi.

Studenci Duke Megan Ossmann i Alexander Yoshizumi nałożyli zdjęcia satelitarne Appalachii na mapy działu wodnego Army Corps, podkreślając obszary takie jak Pigeon Creek, które były zarówno mocno zaminowane, jak i prognozowane na znaczny wzrost opadów deszczu i przepływów strumieniowych.

Społeczności w górzystych, produkujących węgiel obszarach Środkowej Appalachii prawdopodobnie „doświadczą negatywnych skutków górnictwa jeszcze bardziej”, powiedział Ossmann, który obecnie pracuje dla Programu Zatoki Chesapeake Amerykańskiej Agencji Ochrony Środowiska.

Badania Army Corps nie brały pod uwagę zmian w zagospodarowaniu terenu, takich jak górnictwo lub rozwój miast, które mogą wpływać na spływy deszczowe, kiedy dokonywały prognoz przepływu strumienia, powiedziała Kathleen D. White, która nadzorowała raport dla Army Corps. Powiedziała ona, że nowe ustalenia naukowców z Duke są „bardzo interesujące” i pokazują potencjał dla „bardziej szczegółowych badań tych obszarów przy użyciu bardziej aktualnej hydrologii wpływającej na klimat i włączając obserwowane i przewidywane warunki użytkowania gruntów.”

Poprzednio White ostrzegała, że ustalenia Army Corps są już nieaktualne z powodu tempa zmian klimatycznych. „To nie jest coś tylko w przyszłości”, ostrzegła.

Co badania ostrzegają o górnictwie odkrywkowym i ryzyku powodzi

W całym kraju Appalachów firmy górnicze, ofiary powodzi, obrońcy środowiska i naukowcy akademiccy debatowali nad tym, w jakim stopniu górnictwo odkrywkowe przyczynia się do powodzi, czasami w sądach. Szkody powodziowe mogą przybierać różne formy – na przykład zawalonych hałd odpadów węglowych, wody spływającej po zniszczonych krajobrazach, gdzie zawiodły systemy zarządzania wodami burzowymi, czy też osuwisk ziemi.

Mapowanie Duke’a obejmowało nie tylko obszary, gdzie wydobywano węgiel, ale także wypełnienia dolin skałą płonną, które mogą się osuwać lub zsuwać podczas ulewnych deszczy.

W opinii Spadaro nie ma wątpliwości, że górnictwo pogarsza sytuację powodziową, co wynika z jego wieloletniego doświadczenia w badaniu katastrof powodziowych. Często, powiedział, w sądzie wychodzi na jaw, że firmy górnicze nie przestrzegały zasad mających na celu zminimalizowanie ryzyka powodzi.

Inni patrząc szeroko na krajobraz Środkowych Appalachów malują bardziej zniuansowany obraz, mówiąc, że hydrologia regionu jest niezwykle złożona, i że wypełnienia dolin mogą w rzeczywistości przechowywać wodę deszczową i zmniejszać przepływy strumieni.

„Nie ma ogromnej liczby badań, może tuzin,” które badają kwestię powodzi i górnictwa odkrywkowego, powiedział William C. Haneberg, geolog stanowy Kentucky i profesor naukowy University of Kentucky. „Jeśli miałbyś wybrać naprawdę ogólny wniosek, w szerokich kategoriach, górnictwo powoduje wzrost szczytowych zrzutów podczas burz,” powiedział.

Korpus Armii przyznał co najmniej tak daleko jak w 2000 roku, że górnictwo odkrywkowe z wypełnieniami dolin może zwiększyć spływy. A główne badanie wpływu na środowisko górnictwa górskiego opublikowane przez EPA w 2011 r. wykazało, że burze mogą powodować większe przepływy strumieniowe w zlewniach z górnictwem i wypełnieniami dolin w porównaniu z niewykopanymi zlewniami, zwłaszcza podczas silniejszych deszczów.

Ze swojej strony, firmy argumentowały, że powodzie są „dziełem Boga”, lub że przepisy działają w celu zminimalizowania powodzi – przynajmniej od czasu uchwalenia w 1977 r. ustawy o górnictwie odkrywkowym i rekultywacji, wymagającej zarządzania wodami burzowymi w kopalniach odkrywkowych.

William B. Raney, prezes Stowarzyszenia Górnictwa Węglowego Zachodniej Wirginii, odmówił odpowiedzi na pytania dotyczące praktyk górniczych, powodzi i zmian klimatycznych. Jego odpowiednik w Kentucky przyznał, że górnictwo może zwiększyć odpływ wody, ale powiedział, że nie bezzasadnie tak.

„Każde wykorzystanie nieruchomości przyczynia się do powodzi, jeśli zwiększa nieprzepuszczalną powierzchnię w jakikolwiek sposób,” takie jak parkingi, drogi i inny rozwój, powiedział Tyler White, prezes Kentucky Coal Association.

Mining Standards Not Keeping Pace with Climate Change

Przepisy, które regulują zarządzanie wodami burzowymi z górnictwa odkrywkowego oraz projekt inżynieryjny tych kopalni i ich wypełnień doliny i stawów powstrzymujących są oparte na historycznych wzorcach deszczowych, a nie na przyszłych przewidywaniach.

Valley fills store water, and „climate change is putting more water on top of water already stored there,” he said, raising risks near headwaters, „where most of our communities live and are vulnerable.”

Federal authorities that regulate surface mining do not require states to factor precipitation changes from global warming into engineering designs, said Terry Fletcher, spokesman for the West Virginia Department of Environmental Protection.

Jednakże, powiedział, „od 2004 roku, program górniczy Wirginii Zachodniej wymaga skonstruowanych projektów zarządzania wodą burzową w celu kontroli odpływu w kopalniach odkrywkowych i nakłada próg zerowego wzrostu netto dla odpływu podczas wszystkich faz wydobycia.”

W Kentucky, kopalnie odkrywkowe są zaprojektowane „zgodnie z najlepszymi dostępnymi standardami, aby zminimalizować zwiększony odpływ i zalewanie strumieni”, powiedział John Mura, rzecznik Kentucky Energy and Environment Cabinet.

Ale obawy pozostają co do adekwatności kontroli erozji i osadów. „Z większymi i bardziej intensywnymi burzami nadchodzącymi, możesz mieć te kontrole zawiodą”, prowadząc do większej powodzi, powiedział Joe Pizarchik, prawnik z Pensylwanii, który prowadził U.S. Office of Surface Mining and Reclamation, agencję, która nadzoruje egzekwowanie prawa górnictwa powierzchniowego z 1977 roku, podczas administracji Obamy.

Kwaśny spływ wody, który płynie z obszarów kopalni odkrywkowych do wypełnień dolin i rozpuszcza skały od wewnątrz, prawdopodobnie je osłabiając, jest również potencjalnym zagrożeniem, które może wzrosnąć wraz ze zmianami klimatu, zwiększając potencjał osuwisk podczas burz w przyszłości, powiedziała profesor Uniwersytetu Duke’a Emily Bernhardt, która bada biogeochemię działu wodnego.

Haneberg, geolog stanowy Kentucky, powiedział, że te obawy są uzasadnione. W Kentucky, on bada stabilność wypełnień dolin i „w niektórych widzimy dowody niepowodzenia.”

Polluted Water Is Coming Through the Valley Fills

Istnieje możliwość, że zmiany klimatyczne mogą pogorszyć związane z górnictwem zanieczyszczenie wody w regionie, w którym niektóre strumienie już działają na pomarańczowo od kwaśnego odpływu z kopalni.

Ponieważ wypełnienia dolin mogą działać jak gąbki, mogą one utrzymać strumienie, które w przeciwnym razie mogłyby wyschnąć lub zostać zredukowane do strużki z silnym przepływem dłużej w ciągu roku, powiedział Bernhardt, profesor Uniwersytetu Duke’a. Choć może to brzmieć dobrze, woda płynąca z kopalni i przez wypełnienia dolin jest zanieczyszczona, powiedziała. Była ona częścią zespołów, które udokumentowały zanieczyszczenia solą i alkalią pochodzące z kopalni górskich.

„Każda kopalnia górska w Appalachach, bez względu na to jak stara jest, eksportuje naprawdę słone wody o wysokiej alkaliczności, i to nie maleje”, powiedziała.

Eksperci od klimatu spodziewają się również okresów dłuższych susz w przyszłości, pomiędzy ulewnymi deszczami, a Bernardt powiedział, że to również może być poważny problem.

„Martwię się, że wraz z suszami, które mają być bardziej długotrwałe i ekstremalne, prawie cała woda, którą zobaczymy (w strumieniach) będzie pochodzić z wypełnień dolin i będzie obciążona zanieczyszczeniami z kopalni górskich,” co spowoduje większe szkody dla życia wodnego, powiedziała.

’One Home Came Floating Down the River’

Przynajmniej połowa działu wodnego Pigeon Creek została zakłócona przez górnictwo. To była ocena Jacka Spadaro pod koniec października, kiedy stał na szczycie ogromnej, pozbawionej drzew kopalni odkrywkowej nad potokiem. „Wszystko to było zalesioną górą”, powiedział. „To, co musisz wiedzieć, to to, że góra tutaj była 300 stóp wyższa.”

Jest byłym dyrektorem National Mine Health and Safety Academy, która szkoli urzędników bezpieczeństwa w kopalniach. Stracił pracę po tym, jak doniósł na to, co nazwał wybielaniem przez administrację Busha dochodzenia w sprawie innej poważnej katastrofy górniczej, wycieku gnojowicy z kopalni Martin County w Kentucky w 2000 r. Firmy górnicze od 1977 r. mają obowiązek rekultywacji terenów, które naruszają, co ma na celu zmniejszenie ryzyka powodzi. Ale powiedział, że kiedy bada powodzie w pobliżu kopalń, często stwierdza, że firmy idą na skróty, w tym źle obliczają, jak kopalnia zareaguje na deszcz, lub nie instalują odpowiednich systemów kontroli wody w miejscach, które na dużą skalę zmieniają naturalne krajobrazy.

Lasy mogą potrzebować setek lat, aby powrócić, powiedział. „Masz te ogromne obszary, w milionach akrów, które nie odmładzają się,” powiedział Spadaro.

W ciągu ostatnich 20 lat, powiedział, nie było serii Pigeon Creek flash powodzi. Hydrolodzy, którzy badali powódź z maja 2009 roku, obliczyli, że górnictwo spowodowało, że potok niesie 51 procent więcej wody w porównaniu do warunków sprzed wydobycia. Przedstawili to w sądzie okręgowym hrabstwa Mingo w procesie, w którym ława przysięgłych przyznała 45 powodom nagrody w wysokości od 1 050 do 100 000 dolarów każda, zgodnie z aktami sądowymi. To wywołało poufne ugody z dziesiątkami innych.

Tego samego dnia, kiedy Mildred Elkins próbowała wydostać się z piwnicy żywa, jedna burza po drugiej wyrzuciła sześć cali deszczu w ciągu 14 godzin na strome wzgórza i wąskie zagłębienia we wschodnim Kentucky, około 60 mil na zachód. Małe potoki i strumienie puchły i przelewały się, a Quicksand Creek w Breathitt County, Kentucky, podniósł się do najwyższego poziomu w pamięci. Władze uratowały setki ludzi przed powodziami.

„To był przerażający czas, kiedy mogłeś zobaczyć, że woda nadchodzi”, wspomina James Holbrook, który nadal mieszka na tej samej farmie, która została zalana przez szalejący Quicksand Creek. Woda „była na szczycie linii telefonicznej”, powiedział. „Wielu ludzi straciło swoje domy. Jeden dom popłynął w dół rzeki.”

Holbrook był wśród około 70 powodów do ugody z pozwem z tej powodzi. W tym przypadku, ekspert pracujący ze Spadaro obliczył, że kopalnia odkrywkowa w jej dopływach zwiększyła odpływ wody o prawie 30 procent.

Prawnik Holbrook’a, Ned Pillersdorf, powiedział, że nie może ujawnić warunków. Ale powiedział, że sprawa była jedną z czterech w ostatnich latach, że obsługiwał, reprezentując około 300 klientów, wszystkie z podobnymi okolicznościami – ulewne deszcze spadające na otwarte kopalnie odkrywkowe, które spowodowały gwałtowne powodzie, niszcząc społeczności, które były dość zubożałe.

„Plan gry polegał na popchnięciu tych spraw tak szybko i mocno, jak tylko mogliśmy”, powiedział Pillersdorf. „Ci ludzie byli w zasadzie bezdomni.”

„Po tym jak rozebrali górę w dół, nie było nic w lewo, aby złapać wodę,” Holbrook powiedział o górnictwie. „Jeśli zdarzyło się to raz, zawsze obawiasz się, że może zdarzyć się ponownie.”

Zdjęcie górne: Woda powodziowa, która przetoczyła się w dół Pigeon Creek uderzyła w dom Eddiego Fieldsa w Pie, Zachodnia Wirginia, i wiele domów jego sąsiadów w maju 2009 roku. Credit: Logan Banner file photo

.