Die Bergbaugebiete der Appalachen sehen sich einem wachsenden Klimarisiko gegenüber: Überschwemmungen

Dieser Artikel wurde gemeinsam mit The Weather Channel im Rahmen von Collateral veröffentlicht, einer Reihe über Klima, Daten und Wissenschaft.

VARNEY, West Virginia – Der Pigeon Creek fließt durch eine enge Gebirgsmulde entlang einer Reihe von Kohlebergbaugemeinden, sein Wasser tröpfelt unter den roten und gelben Farben des wechselnden Herbstlaubs.

Die ruhige Szene täuscht über die Verwüstung hinweg, die der Bach in einer Nacht vor einem Jahrzehnt anrichtete, als heftiger Regen auf den aufgeweichten Boden und Tausende von Hektar nahe gelegener Tagebaue fiel. Zeugen berichteten, dass sie am 9. Mai 2009 in der Dunkelheit aufwachten und das Geräusch von rauschendem Wasser hörten, das sie noch nie zuvor gehört hatten und das unter ihren Türen in ihre Häuser drang.

„Es kam aus den Bergen und brachte Felsen, Bäume, Wasser und Schlamm mit sich“, erinnerte sich Mildred Elkins, die zusammen mit Dutzenden ihrer überschwemmten Nachbarn die Hauptklägerin in einer erfolgreichen Klage gegen mehrere Beklagte wurde, darunter Alpha Natural Resources, ein Kohlebergbauunternehmen, das inzwischen Konkurs angemeldet hat und mit Contura Energy fusioniert ist.

Als sie einmal in den Keller ging, um einige Wertsachen zu retten, gab eine Hintertür unter dem Druck des Hochwassers nach. „Ich hörte einen großen Knall. Die Tür war aufgesprungen und das Wasser kam mit voller Wucht herein“, sagte sie. Da ihr das Wasser fast bis zum Hals stand, hielt sie sich an der Treppe fest und zog sich hoch. „Ich konnte spüren, wie meine Füße hinter mir herschwammen. Es war beängstigend.“

Da das U.S. Army Corps of Engineers aufgrund des Klimawandels in einer Region, zu der auch die Kohlereviere im östlichen Kentucky und West Virginia gehören, mehr Regen und deutlich höhere Wassermengen prognostiziert, könnten sich solche Dramen um Leben und Tod in Landschaften, in denen viel Kohle abgebaut wird, in den kommenden Jahren häufiger ereignen. Stärkere Regenfälle könnten nach Ansicht von Umweltexperten auch bedeuten, dass mehr verschmutztes Wasser aus den Kohleminen gespült wird, was die Flüsse und das Wasserleben, die bereits durch den Bergbau geschädigt sind, schädigen könnte.

Eine neue Analyse von Satellitenbildern, die zwei Wissenschaftler der Duke University für InsideClimate News durchgeführt haben, zeigt, wie weit die Risiken im Zusammenhang mit dem Tagebau und dem Klimawandel über die Region verteilt sind. Dabei wurde festgestellt, dass insgesamt 1.400 Quadratmeilen der Appalachen im Einzugsgebiet des Ohio River durch den Tagebau vernarbt wurden, wobei die Spitzen und Seiten der Berge weggesprengt und steile Bergtäler mit so genanntem „Abfallgestein“ aufgefüllt wurden.“

Das Gebiet mit dem größten Ausmaß an Tagebauschäden im gesamten Einzugsgebiet des Ohio River – fast 500 Quadratmeilen im Wassereinzugsgebiet des Big Sandy, einschließlich des Pigeon Creek – ist laut der neuen Analyse auch am stärksten von extremen Wetterereignissen im Zusammenhang mit dem Klimawandel bedroht.

Das Wassereinzugsgebiet des Big Sandy, das an der Staatsgrenze zwischen West Virginia und Kentucky liegt, könnte nach Angaben des Army Corps bis zum Jahr 2040 einen Anstieg des Wasserdurchflusses um bis zu 25 % und bis zum Ende des Jahrhunderts um 35 % erfahren, allein aufgrund des Klimawandels, was die gefährlichen Überschwemmungsbedingungen noch verschlimmern würde.

Die anderen acht Wassereinzugsgebiete in der Analyse, die mehr als 900 Quadratmeilen von durch den Bergbau veränderten Landschaften umfassen, könnten bis 2040 einen Anstieg des Wasserdurchflusses von bis zu 15 Prozent verzeichnen, und in einem Fall könnte der Anstieg bis dahin sogar 25 Prozent betragen. Sechs dieser Wassereinzugsgebiete könnten bis zum Ende des Jahrhunderts einen Anstieg von bis zu 25 % verzeichnen, wie die neue Analyse zeigt.

Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass noch lange nach dem Ende des Kohlebergbaus das Erbe des Bergbaus die Bewohner belasten könnte, die flussabwärts von den Hunderten von Bergen leben, die in den Appalachen zur Stromerzeugung abgetragen wurden.

„Wir haben den Wald verloren, der dazu beiträgt, den schnellen Abfluss aus dem Tagebau zu verlangsamen“, sagte Jack Spadaro, ein ehemaliger hochrangiger Bundesingenieur für Minensicherheit, der als Berater für die Bewohner der Kohlereviere, die Arbeiter und ihre Anwälte arbeitet. Und die Kohle, die aus den meisten dieser Minen verkauft wird, wird in Kohlekraftwerken verfeuert, was zu den negativen Auswirkungen des Klimawandels beiträgt.“

„Das alles zusammen verheißt nichts Gutes für diese Region. Es wird sich über Hunderte von Jahren auswirken.“

Überlagerung von Klimarisiken auf Karten von Bergbauland

Um die Bedrohung durch den Klimawandel im Tagebau der Appalachen zu bewerten, erhielt InsideClimate News digitale Kartendateien aus einem Klimawandelbericht des Army Corps über das Ohio River Basin aus dem Jahr 2017. In dem Dokument wurden erstmals 2.400 städtische und ländliche Gemeinden vom Südwesten New Yorks bis nach Tennessee darauf hingewiesen, dass der 981 Meilen lange Ohio River und seine vielen Nebenflüsse mit zunehmenden Regenfällen und Überschwemmungsrisiken konfrontiert sind.

Duke-Absolventen Megan Ossmann und Alexander Yoshizumi überlagerten Satellitenbilder der Appalachen mit den Wassereinzugsgebietskarten des Army Corps und wiesen auf Gebiete wie den Pigeon Creek hin, die sowohl stark vom Tagebau betroffen waren als auch für die ein erheblicher Anstieg der Regenfälle und der Wassermengen prognostiziert wurde.

Gemeinden in den gebirgigen kohleproduzierenden Gebieten der zentralen Appalachen werden wahrscheinlich „die negativen Auswirkungen des Bergbaus noch stärker zu spüren bekommen“, sagte Ossmann, der jetzt für das Chesapeake Bay Program der US-Umweltschutzbehörde arbeitet.

Die Studie des Army Corps berücksichtigte bei der Erstellung ihrer Flussvorhersagen keine Landnutzungsänderungen, wie Bergbau oder Stadtentwicklung, die den Regenabfluss beeinflussen können, sagte Kathleen D. White, die den Bericht für das Army Corps beaufsichtigte. Sie sagte, die neuen Ergebnisse der Duke-Forscher seien „sehr interessant“ und zeigten das Potenzial für „eine detailliertere Untersuchung dieser Gebiete unter Verwendung aktuellerer klimabeeinflusster Hydrologie und unter Einbeziehung beobachteter und prognostizierter Landnutzungsbedingungen.“

Zuvor hatte White davor gewarnt, dass die Ergebnisse des Army Corps aufgrund der Geschwindigkeit des Klimawandels bereits veraltet seien. „Das ist nicht nur etwas, das in der Zukunft liegt“, warnte sie.

Was Studien über Tagebau und Überschwemmungsgefahr warnen

Überall in den Appalachen haben Bergbauunternehmen, Überschwemmungsopfer, Umweltschützer und akademische Forscher darüber debattiert, inwieweit der Tagebau zu Überschwemmungen beiträgt, manchmal sogar vor Gericht. Überschwemmungsschäden können in verschiedenen Formen auftreten – zum Beispiel durch eingestürzte Aufstauungen von Kohleabfällen, durch Wasser, das aus verwüsteten Landschaften abfließt, in denen die Regenwasserbewirtschaftungssysteme versagt haben, oder durch Erdrutsche.

Die Duke-Kartierung umfasste nicht nur Gebiete, in denen Kohle abgebaut wurde, sondern auch Talaufschüttungen aus Abfallgestein, die bei starkem Regen einstürzen oder abrutschen können.

Aufgrund seiner jahrzehntelangen Erfahrung bei der Untersuchung von Überschwemmungskatastrophen steht für Spadaro außer Frage, dass der Bergbau Überschwemmungen verschlimmert. Vor Gericht stellt sich oft heraus, dass die Bergbauunternehmen die Vorschriften zur Minimierung des Überschwemmungsrisikos nicht beachtet haben.

Andere, die die Landschaft der Zentral-Appalachen im Großen und Ganzen betrachten, zeichnen ein differenzierteres Bild und sagen, dass die Hydrologie der Region äußerst komplex ist und dass Talaufschüttungen tatsächlich Regenwasser speichern und den Flusslauf verringern können.

„Es gibt nicht sehr viele Studien, vielleicht ein Dutzend“, die die Frage von Überschwemmungen und Tagebau untersuchen, sagte William C. Haneberg, der staatliche Geologe von Kentucky und Forschungsprofessor an der Universität von Kentucky. „Wenn man eine wirklich allgemeine Schlussfolgerung ziehen will, dann führt der Bergbau zu einem Anstieg der Abflussspitzen bei Stürmen“, sagte er.

Das Armeekorps räumte bereits im Jahr 2000 ein, dass der Tagebau mit Talaufschüttungen den Abfluss erhöhen könnte. Und eine große Studie über die Umweltauswirkungen des Bergbaus, die 2011 von der EPA veröffentlicht wurde, berichtet, dass Stürme in Wassereinzugsgebieten mit Bergbau und Talaufschüttungen im Vergleich zu nicht abgebauten Wassereinzugsgebieten größere Abflüsse verursachen können, insbesondere bei stärkeren Regenfällen.

Die Unternehmen haben ihrerseits argumentiert, dass die Überschwemmungen „höhere Gewalt“ sind oder dass die Vorschriften dazu beitragen, Überschwemmungen zu minimieren – zumindest seit der Verabschiedung des Surface Mining and Reclamation Act im Jahr 1977, der vorschreibt, dass das Regenwasser in den Tagebauen bewirtschaftet werden muss.

William B. Raney, Präsident der West Virginia Coal Mining Association, lehnte es ab, Fragen zu Bergbaupraktiken, Überschwemmungen und Klimawandel zu beantworten. Sein Amtskollege in Kentucky räumte ein, dass der Bergbau den Abfluss erhöhen könne, sagte aber, dass dies nicht unangemessen sei.

„Jede Nutzung von Grundstücken trägt zu Überschwemmungen bei, wenn sie die undurchlässige Oberfläche in irgendeiner Weise vergrößert“, wie Parkplätze, Straßen und andere Erschließungen, sagte Tyler White, Präsident der Kentucky Coal Association.

Er argumentierte, dass der Kohlebergbau kein „Schadensrisiko“ darstelle, räumte aber ein, dass es keine Möglichkeit gebe, „jeglichen Beitrag zu Überschwemmungen in den Steilhanggebieten im östlichen Kentucky“ zu verhindern, ohne „jegliche industrielle oder kommerzielle Entwicklung zu stoppen, was niemand vernünftigerweise in Erwägung ziehen würde, und was für das Leben der Menschen im östlichen Kentucky schädlich wäre.“

Bergbaunormen halten nicht mit dem Klimawandel Schritt

Die Vorschriften für die Regenwasserbewirtschaftung im Tagebau und die technische Auslegung dieser Bergwerke und ihrer Talaufschüttungen und Auffangbecken basieren auf historischen Regenmustern und nicht auf Zukunftsprognosen.

Nicolas Zegre, Professor für Hydrologie an der Universität von West Virginia und Direktor des Mountain Hydrology Laboratory in diesem Bundesstaat, sagte, dass die Risiken verschärft werden, weil die Bergbaunormen nicht mit dem Klimawandel Schritt halten.

„Die Niederschläge nehmen tatsächlich zu“, sagte Zegre. „

Täler füllen sich mit Wasser, und „der Klimawandel führt dazu, dass mehr Wasser auf das bereits gespeicherte Wasser aufgeschüttet wird“, sagte er, was die Risiken in der Nähe der Oberläufe erhöht, „wo die meisten unserer Gemeinden leben und gefährdet sind.“

Die Bundesbehörden, die den Tagebau regeln, verlangen von den Staaten nicht, dass sie die durch die globale Erwärmung bedingten Niederschlagsveränderungen in ihre Konstruktionspläne einbeziehen, sagte Terry Fletcher, Sprecher des West Virginia Department of Environmental Protection.

Dennoch, so Fletcher, schreibt das Bergbauprogramm von West Virginia seit 2004 eine konstruktive Regenwasserbewirtschaftung vor, um den Abfluss im Tagebau zu kontrollieren, und legt einen Grenzwert fest, der den Abfluss in allen Phasen des Bergbaus nicht erhöht.“

In Kentucky werden Tagebaue „nach den besten verfügbaren Standards geplant, um erhöhte Abflüsse und Überschwemmungen von Flüssen zu minimieren“, sagte John Mura, Sprecher des Energie- und Umweltkabinetts von Kentucky.

Aber es bestehen weiterhin Bedenken hinsichtlich der Angemessenheit der Erosions- und Sedimentkontrollen. „Mit den kommenden größeren und intensiveren Stürmen könnten diese Kontrollen versagen und zu mehr Überschwemmungen führen“, sagte Joe Pizarchik, ein Anwalt aus Pennsylvania, der während der Obama-Regierung das U.S. Office of Surface Mining and Reclamation leitete, die Behörde, die für die Durchsetzung des Oberflächenbergbaugesetzes von 1977 zuständig ist.

Säurehaltige Abwässer, die aus Tagebaugebieten in Talaufschüttungen fließen und das Gestein von innen heraus auflösen, wodurch es wahrscheinlich geschwächt wird, sind ebenfalls ein potenzielles Risiko, das mit dem Klimawandel zunehmen und das Potenzial für Erdrutsche bei künftigen Stürmen erhöhen könnte, sagte Emily Bernhardt, Professorin an der Duke University, die sich mit der Biogeochemie von Wassereinzugsgebieten befasst.

Haneberg, der Geologe des Bundesstaates Kentucky, sagte, diese Bedenken seien berechtigt. In Kentucky erforscht er die Stabilität von Talaufschüttungen und „in einigen sehen wir Anzeichen für ein Versagen.“

Verschmutztes Wasser kommt durch die Talaufschüttungen

Dann besteht die Möglichkeit, dass der Klimawandel die bergbaubedingte Wasserverschmutzung in einer Region verschlimmern könnte, in der einige Flüsse durch saure Minenabwässer bereits verkehrsrot sind.

Da Talaufschüttungen wie Schwämme wirken, können sie dafür sorgen, dass Bäche, die sonst austrocknen oder auf ein Rinnsal reduziert werden könnten, länger im Jahr stark fließen, so Bernhardt, Professor an der Duke University. Das hört sich zwar gut an, aber das Wasser, das aus den Minen und durch die Talfüllungen kommt, ist verschmutzt, sagte sie. Sie gehörte zu Teams, die die salzhaltige und alkalische Verschmutzung durch die Bergbauminen dokumentiert haben.

„Jede Bergbaumine in den Appalachen, egal wie alt sie ist, exportiert wirklich salzhaltiges, hochalkalisches Wasser, und es nimmt nicht ab“, sagte sie.

Klimaexperten erwarten für die Zukunft auch längere Dürreperioden zwischen starken Regenfällen, und Bernardt sagte, dass auch das ein ernstes Problem sein könnte.

„Ich mache mir Sorgen, dass mit den Dürren, die vermutlich länger und extremer werden, fast das gesamte Wasser, das wir (in den Flüssen) sehen werden, aus Talaufschüttungen stammt und mit Bergbauverschmutzung belastet sein wird“, sagte sie.

‚One Home Came Floating Down the River‘

Mindestens die Hälfte des Wassereinzugsgebiets des Pigeon Creek ist durch den Bergbau gestört worden. Das schätzte Jack Spadaro Ende Oktober, als er auf einem riesigen, baumlosen Tagebau oberhalb des Baches stand. „All das hier war ein bewaldeter Berg“, sagte er. „Was Sie wissen müssen, ist, dass der Berg hier 300 Fuß höher war.“

Er ist der ehemalige Direktor der National Mine Health and Safety Academy, die Beamte für Minensicherheit ausbildet. Er verlor seinen Job, nachdem er eine Untersuchung einer anderen großen Bergbaukatastrophe, des Martin County, Kentucky, im Jahr 2000, die er als Schönfärberei der Bush-Regierung bezeichnete, an die Öffentlichkeit gebracht hatte.

Bergbauunternehmen sind seit 1977 verpflichtet, das von ihnen aufgeschüttete Land zu rekultivieren, um Überschwemmungsrisiken zu verringern. Aber wenn er Überschwemmungen in der Nähe von Minen untersucht, stellt er oft fest, dass die Unternehmen technische oder bauliche Abkürzungen nehmen, einschließlich der Fehlberechnung, wie die Eigenschaften einer Mine auf Regen reagieren, oder dass sie es versäumen, angemessene Wasserkontrollen in den großflächigen Veränderungen der natürlichen Landschaften zu installieren.

Wälder könnten Hunderte von Jahren brauchen, um zurückzukehren, sagte er. „Sie haben diese riesigen Gebiete, Millionen von Hektar, die sich nicht verjüngen“, sagte Spadaro.

In den letzten 20 Jahren habe es eine Reihe von Überschwemmungen des Pigeon Creek gegeben, sagte er. Hydrologen, die das Hochwasser vom Mai 2009 untersuchten, berechneten, dass der Bach durch den Bergbau 51 Prozent mehr Wasser führte als vor dem Bergbau. Sie legten diese Ergebnisse vor dem Bezirksgericht von Mingo County in einem Prozess vor, in dem die Geschworenen 45 Klägern Entschädigungen zwischen 1.050 und 100.000 Dollar zusprachen, wie aus den Gerichtsunterlagen hervorgeht. Dies löste vertrauliche Vergleiche mit Dutzenden weiteren Klägern aus.

An dem Tag, an dem Mildred Elkins krampfhaft versuchte, lebend aus ihrem Keller zu kommen, entlud sich ein Gewitter nach dem anderen mit zehn Zentimetern Regen in 14 Stunden auf steilen Hügeln und engen Senken im östlichen Kentucky, etwa 60 Meilen westlich. Kleine Bäche und Flüsse schwollen an und traten über die Ufer, und der Quicksand Creek in Breathitt County, Kentucky, stieg auf den höchsten Stand seit Menschengedenken. Die Behörden retteten Hunderte von Menschen vor den Sturzfluten.

„Es war eine beängstigende Zeit, als man das Wasser kommen sah“, erinnert sich James Holbrook, der noch immer auf derselben Farm lebt, die vom reißenden Quicksand Creek überschwemmt wurde. Das Wasser stand über der Telefonleitung“, sagte er. „Viele Leute haben ihre Häuser verloren. Ein Haus wurde den Fluss hinuntergeschwemmt.“

Holbrook war einer von etwa 70 Klägern, die einen Rechtsstreit wegen dieser Überschwemmung beilegen konnten. In diesem Fall berechnete der Sachverständige, der mit Spadaro zusammenarbeitete, dass ein Tagebau im Oberlauf des Flusses den Abfluss um fast 30 Prozent erhöht hatte.

Holbrooks Anwalt, Ned Pillersdorf, sagte, er könne die Bedingungen nicht bekannt geben. Aber er sagte, der Fall sei einer von vier, die er in den letzten Jahren bearbeitet hat, wobei er etwa 300 Mandanten vertrat, die sich alle in einer ähnlichen Situation befanden – starker Regen, der auf offene Tagebaue fiel und Sturzfluten verursachte, die Gemeinden auslöschten, die ziemlich verarmt waren.

„Der Plan war, diese Fälle so schnell und hart wie möglich durchzusetzen“, sagte Pillersdorf. „Diese Menschen waren im Grunde obdachlos.“

„Nachdem sie den Berg abgetragen hatten, gab es nichts mehr, was das Wasser hätte auffangen können“, sagte Holbrook über den Bergbau. „Wenn es einmal passiert ist, ist man immer besorgt, dass es wieder passieren könnte.“

Foto oben: Das Hochwasser, das den Pigeon Creek hinunterfloss, traf im Mai 2009 das Haus von Eddie Fields in Pie, West Virginia, und viele Häuser seiner Nachbarn. Credit: Logan Banner file photo