Промислові відходи перетворюються на каміння за десятиліття, виявили геологи

На узбережжі Дервент-Хоу в англійському графстві Камбрія геологи зробили несподіване відкриття. Серед звичних гірських порід дослідники почали знаходити незвичні об'єкти: алюмінієву кришечку від банки газованого напою, мідні фрагменти та застібку-блискавку. Проте це не просто сміття — ці предмети виявилися замурованими в новий тип гірської породи.

Це відкриття спонукало науковців до глибшого дослідження, яке відкрило нову сторінку в геології. З'ясувалося, що промислові відходи людства не лише забруднюють ландшафт, але й стають його невід'ємною частиною, перетворюючись на камінь протягом кількох десятиліть.

«Найбільш вражаючим є те, що ми виявили, як створені людиною матеріали включаються в природні системи та перетворюються на камінь — літифікуються — протягом десятиліть», — пояснює докторка Аманда Оуен з Університету Глазго. «Це змінює наше розуміння процесу формування гірських порід і вказує на те, що відходи, які ми створили в процесі розбудови сучасного світу, матимуть незворотний вплив на наше майбутнє».

Традиційно геологи вважали, що формування гірських порід — це повільний і тривалий процес. Природні породи, такі як пустельні пісковики чи вапняки коралових рифів, утворювалися протягом тисяч або мільйонів років через поступове поховання, стиснення та хімічне зв'язування. Лише вулканічні породи могли формуватися швидко під час охолодження лави, але це особливий випадок.

Проте на двокілометровій ділянці узбережжя Дервент-Хоу ситуація виявилася іншою. Ця територія відігравала важливу роль під час промислової революції. З 1850-х до 1980-х років британська металургійна промисловість скидала тут мільйони кубічних метрів доменного шлаку. Згодом хвилі та припливи руйнували скелі, розкидаючи фрагменти шлаку вздовж берега. З часом морська вода та повітря взаємодіяли з навколишніми мінералами, утворюючи своєрідний природний цемент.

Подібні геологічні процеси відбуваються на багатьох узбережжях світу. Відмінність полягає в тому, що тут задіяні штучні матеріали замість природних. Крім того, через особливості штучних матеріалів процес триває не еони, а десятиліття.

У деяких місцях відходи затверділи, утворивши платформи та виступи, які на перший погляд не відрізняються від природного каміння. Всередині цих порід дослідники знайшли артефакти: монету часів короля Георга V 1934 року, фрагменти одягу, пластик та примітну алюмінієву кришечку від банки, дизайн якої не виготовляли до 1989 року.

«Це дає нам максимальний часовий проміжок у 35 років для формування цієї породи, що цілком вкладається в межі одного людського життя», — зазначає доктор Джон Макдональд, співавтор дослідження. «Це мікрокосмічний приклад того, як уся наша діяльність на поверхні Землі зрештою стане частиною геологічного літопису у вигляді каміння, але цей процес відбувається з безпрецедентною швидкістю».

Це явище не обмежується одним пляжем чи однією країною. «Відходи сталеплавильного шлаку — це глобальне явище», — підкреслює доктор Девід Браун, третій співавтор дослідження. «Як ми задокументували, коли лужні відходи гірничодобувної промисловості контактують з водою та повітрям, виникає потенціал для цементації сипкого матеріалу».

Цей швидкий цикл утворення породи ставить під сумнів наші традиційні визначення поняття «гірська порода». Класична геологія визначає породу як природно сформований твердий матеріал. Але коли відходи зв'язуються в тверду, зцементовану масу через природні процеси, чи можна все ще вважати їх штучними?

Це дослідження також надає вагомі аргументи в дискусії про антропоцен — запропоновану епоху, що відзначає геологічний вплив людства. Антропоцен характеризується появою дивних нових матеріалів: від пластику в осадових породах до радіоактивних опадів від ядерних випробувань. Деякі дослідники стверджують, що людський вплив достатньо значний, щоб класифікувати його як нову геологічну епоху, хоча не всі з цим погоджуються.

Відкриття має також практичні наслідки для управління довкіллям та планування прибережних територій. «У нас немає стільки часу, як ми думали, щоб знайти місце для промислових відходів, де вони матимуть мінімальний вплив на довкілля», — попереджає Оуен. «Натомість у нас може бути лише кілька десятиліть, перш ніж вони перетворяться на камінь, яким набагато складніше управляти».

Прибережні середовища, побудовані на пухких відкладах, поводяться зовсім інакше, ніж скелясті платформи. Піщані мілини зміщуються, тоді як скелясті береги чинять опір. Коли відходи перетворюються на камінь, це змінює характер ерозії узбережжя, формування екосистем та способи адаптації громад до підвищення рівня моря.

Команда Університету Глазго наразі шукає фінансування для дослідження інших прибережних ділянок зі шлаковими відкладами по всій Європі. Вони прагнуть з'ясувати, наскільки поширеним є це явище і як швидко воно відбувається в різних умовах.