ما علاقة التحول في الطاقة وتدهور البحيرات والأنهار؟ الكهرباء الخضراء تحتاج مزيدا من المعادن والفلزات ومشروعات تعدين تهدد البيئة

تحقيق التحول في مجال الطاقة أمر ضروري، ولكنه يتطلب تطوير كميات كبيرة من المعادن والكهرباء “الخضراء”، مثل الطاقة الكهرومائية، وكثيراً ما تجري هذه الأنشطة على أراضي السكان الأصليين، وسوف تخلف عواقب بيئية على بحيراتنا وأنهارنا.

تحقيق التحول في مجال الطاقة سوف يتطلب أيضاً إنشاء بنية تحتية جديدة، بما في ذلك تطوير أسطول عالمي من المركبات الكهربائية وتركيب مزارع الرياح الكبيرة والألواح الشمسية. وهذا يؤدي بالفعل إلى ارتفاع الطلب على المعادن، وخاصة المعادن، التي تعتبر الآن بالغة الأهمية واستراتيجية.

ونظراً للأهمية الوطنية المترتبة على إنشاء إمدادات مستقرة من المعادن في سياق جيوسياسي معقد، فإن العديد من البلدان الغنية بالمعادن سوف ترغب في تشجيع تطوير مناجم جديدة.

مشاريع تعدين العناصر الأرضية النادرة في شمال كندا

وفي كندا وكيبيك، تنتشر هذه المناجم غالباً عبر الدرع الكندي، وتصل إلى أقصى الشمال إلى مناطق أصبحت بالفعل عُرضة للخطر بسبب تغير المناخ.

على سبيل المثال، تُجرى دراسات لعدد من مشاريع تعدين العناصر الأرضية النادرة في الشمال،  وقد افتُتح أول منجم عامل لهذه المعادن في عام 2021 بالقرب من بحيرة جريت سليف في الأقاليم الشمالية الغربية. ويجري تطوير مشاريع مماثلة في نونافيك .

وسواء كان ذلك من خلال مخلفات المناجم أو الترسبات الجوية، فإن هذه المناجم قادرة على إطلاق خليط من المعادن في النظم البيئية المائية في المنطقة. وفي كثير من الأحيان، لا يكون المعدن محل الاهتمام هو الذي يثير القلق الأكبر، بل معدن آخر يتم استخراجه عن طريق الخطأ. وهذا هو الحال مع المعادن المشعة مثل اليورانيوم والثوريوم، والتي يتم استخراجها في كثير من الأحيان في نفس الوقت مع العناصر الأرضية النادرة.

إنشاء بنية تحتية جديدة

تحقيق التحول في مجال الطاقة سوف يتطلب أيضاً إنشاء بنية تحتية جديدة، بما في ذلك تطوير أسطول عالمي من المركبات الكهربائية وتركيب مزارع الرياح الكبيرة والألواح الشمسية. وهذا يؤدي بالفعل إلى ارتفاع الطلب على المعادن ، وخاصة المعادن، التي تعتبر الآن بالغة الأهمية واستراتيجية.

ونظراً للأهمية الوطنية المترتبة على إنشاء إمدادات مستقرة من المعادن في سياق جيوسياسي معقد، فإن العديد من البلدان الغنية بالمعادن سوف ترغب في تشجيع تطوير مناجم جديدة. وفي كندا وكيبيك، تنتشر هذه المناجم غالباً عبر الدرع الكندي، وتصل إلى أقصى الشمال إلى مناطق أصبحت بالفعل عُرضة للخطر بسبب تغير المناخ.

على سبيل المثال، تُجرى دراسات لعدد من مشاريع تعدين العناصر الأرضية النادرة في الشمال. وقد افتُتح أول منجم عامل لهذه المعادن في عام 2021 بالقرب من بحيرة جريت سليف في الأقاليم الشمالية الغربية، ويجري تطوير مشاريع مماثلة في نونافيك .

وسواء كان ذلك من خلال مخلفات المناجم أو الترسبات الجوية، فإن هذه المناجم قادرة على إطلاق خليط من المعادن في النظم البيئية المائية في المنطقة. وفي كثير من الأحيان، لا يكون المعدن محل الاهتمام هو الذي يثير القلق الأكبر، بل معدن آخر يتم استخراجه عن طريق الخطأ.

وهذا هو الحال مع المعادن المشعة مثل اليورانيوم والثوريوم، والتي يتم استخراجها في كثير من الأحيان في نفس الوقت مع العناصر الأرضية النادرة.

نقص صارخ في البيانات

ولم تتم دراسة العديد من هذه المعادن بشكل جيد حتى الآن من حيث السمية البيئية. وهذا من شأنه أن يعقد عمل الحكومات التي يتعين عليها وضع معايير لجودة المياه في ظل قلة البيانات المتاحة لها.

وباعتبارنا أساتذة في العلوم البيولوجية في جامعة مونتريال وجامعة كيبيك في مونتريال، على التوالي، وخبراء في جودة المياه، فإننا نشارك في توليد البيانات السمية اللازمة لوضع هذه المعايير. في دراسة حديثة ، على سبيل المثال، قمنا بقياس تركيزات العناصر الأرضية النادرة الموجودة بشكل طبيعي في الماء والحيوانات، من أجل توثيق آثار فتح مناجم جديدة.

كما نعمل على تطوير أدوات للكشف المبكر عن تأثير المعادن الحرجة والاستراتيجية على النظم البيئية. على سبيل المثال، استخدمنا مؤخرًا يرقات الحشرات المائية والعوالق الحيوانية كوسيلة لمراقبة العناصر الأرضية النادرة بيئيًا .

وفي هذه الدراسات، أثبتنا أن الشكل الأيوني الحر للمعدن هو الذي يفسر تراكمه في الحيوانات في كثير من الأحيان، وخاصة عند الأخذ في الاعتبار الأيونات الأخرى في المحلول والتي قد تتنافس مع الأيون الحر في موقع دخول المعدن (على سبيل المثال، في خياشيم اللافقاريات).

وستسمح هذه النتائج لهيئاتنا الحكومية بالتنبؤ بشكل أفضل بتأثير عمليات تصريف هذه الملوثات المهمة بشكل متزايد في المستقبل.

محطات الطاقة الكهرومائية على أنهارنا

علاوة على ذلك، سوف يتطلب التحول في مجال الطاقة توفير إمدادات كبيرة من الكهرباء لا تعتمد على الوقود الأحفوري، وتُعَد الطاقة الكهرومائية خياراً شائعاً، ولكنها تتطلب بناء محطات طاقة جديدة على أنهارنا.

فضلاً عن تغيير النظام الهيدرولوجي والتنوع البيولوجي بشكل متكرر، فإن محطات الطاقة هذه قد تشجع على إنتاج مادة سامة للأعصاب، وهي ميثيل الزئبق. وينشأ هذا الإنتاج عن نشاط الميكروبات التي تعيش في المناطق الفقيرة بالأكسجين، سواء في الأراضي التي تغمرها السدود أو في الرواسب في قاع الخزانات.

وتظهر أعمالنا الأخيرة أن حتى محطات الطاقة الصغيرة للغاية مثل محطات توليد الطاقة على ضفاف الأنهار يمكن أن تسبب زيادات مؤقتة في ميثيل الزئبق في شبكات الغذاء وصولاً إلى الأسماك المفترسة الكبيرة ومستهلكيها، بما في ذلك الطيور آكلة الأسماك والبشر.

تشكل محطات الطاقة الصغيرة هذه أكثر من 90% من محطات الطاقة في العالم، ولكن نادراً ما تتم دراستها. ووفقاً لبعض الدراسات، فإن تأثيرها التراكمي قد يكون أكبر من تأثير محطات الطاقة الخزانية.

كما أثبتنا أن الاضطرابات الأرضية التي تحدث قبل محطات الطاقة، مثل حرائق الغابات وقطع الأشجار، قد تؤدي إلى تفاقم إنتاج السموم العصبية من خلال السماح بنقل الزئبق والمواد العضوية إلى الأنهار.

 شراكات مع الشعوب الأصلية

وبما أن هذه المناجم ومحطات الطاقة تقع في أغلب الأحيان على أراضي السكان الأصليين، فمن الضروري إقامة روابط الثقة والتواصل مع المجتمعات التي تعيش هناك. وفي هذا السياق، قمنا بتطوير مشاريع بحثية مشتركة لخلق المعرفة بالشراكة مع مجتمعات السكان الأصليين والصناعة والجامعات المختلفة.

وتشمل هذه المشاريع اهتمامات المجتمعات البحثية، وتتلقى المجتمعات نتائج البحث بشكل مباشر. ونحن نستفيد من إطار البحث هذا لتعزيز نقل المعرفة إلى المجتمعات، على سبيل المثال من خلال معسكرات المعرفة حيث يتم دعوة الشباب لممارسة العلوم مع فرق البحث واكتشاف المعرفة التقليدية مع كبار السن.

من خلال العمل مع المجتمعات والصناعة والحكومات، سيكون من الممكن تطوير أبحاث شاملة من شأنها مراقبة تأثير التحول في مجال الطاقة على بحيراتنا وأنهارنا.