Verlassene Kohlebergwerke könnten bedeutende Quellen von Treibhausgasen sein, die Kohlendioxid in die AtmosphÀre freisetzen. Eine aktuelle Untersuchung zeigt, dass diese vergessenen Standorte unser Klima noch lange nach Ende ihres Betriebs durch wenig bekannte chemische Mechanismen beeinflussen.
Wenn Grubenwasser mit Luft in Kontakt kommt, setzt es COâ frei, das in die AtmosphĂ€re entweicht. Dieses EntgasungsphĂ€nomen tritt auf, wenn mit SchwefelsĂ€ure beladenes Wasser umgebende Karbonatgesteine auflöst und dabei Kohlenstoff freisetzt, der seit Millionen von Jahren gespeichert war. Messungen an 140 verlassenen Bergwerken in Pennsylvania zeigen, dass ihre jĂ€hrlichen Emissionen denen eines kleinen Kohlekraftwerks entsprechen, was einen bedeutenden Beitrag zum Klimawandel darstellt.
Grubenwasser aus verlassenen Kohlebergwerken setzt laut Forschungen der Geochemikerin Dorothy Vesper COâ in die AtmosphĂ€re frei.
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Die gröĂte Schwierigkeit liegt in der Identifizierung all dieser verlassenen Bergbaustandorte, deren genaue Anzahl unbekannt bleibt. Dorothy Vesper und ihr Team mĂŒssen oft Waldgebiete durchkĂ€mmen, um gemeldete Bergwerke zu lokalisieren, entdecken aber hĂ€ufig, dass die Ăffnungen verschwunden sind oder die AbflĂŒsse versiegt sind. Diese fehlende vollstĂ€ndige Erfassung verhindert eine genaue Bewertung der globalen Auswirkungen dieser Emissionen, die potenziell alle Bergbauregionen der Welt betreffen.
Um diese auĂergewöhnlich hohen COâ-Konzentrationen zu messen, mussten die Forscher auf ein Instrument aus der GetrĂ€nkeindustrie zurĂŒckgreifen, das Werte bis zu tausendmal höher als in natĂŒrlichen GewĂ€ssern erfassen kann. Dieses tragbare GerĂ€t, normalerweise in Brauereien und AbfĂŒllanlagen verwendet, erwies sich als perfekt geeignet fĂŒr die extremen Bedingungen im GelĂ€nde. Die erzielten Ergebnisse zeigen bedeutende zeitliche Schwankungen, die mit den lokalen hydrologischen Bedingungen zusammenhĂ€ngen.
Einfache Lösungen wie die FĂŒhrung unterirdischer AbflĂŒsse in Leitungen oder die Lenkung des Wassers zu Behandlungsfeuchtgebieten könnten die Emissionen erheblich reduzieren. Diese AnsĂ€tze wĂŒrden die atmosphĂ€rische Entgasung begrenzen und gleichzeitig die Bergbauverschmutzung umfassender und nachhaltiger behandeln.
Die auf dem GSA Connects 2025 Kongress vorgestellten Arbeiten eröffnen neue Wege zum VerstÀndnis und zur Minderung dieser wenig bekannten Treibhausgasquelle. Die wissenschaftliche Gemeinschaft beginnt erst, die Bedeutung dieser Restemissionen zu erkennen, die unseren Ansatz zur Verwaltung verlassener Bergbaustandorte weltweit verÀndern könnten.
Der geologische Kohlenstoff und sein Schicksal
Der in Karbonatgesteinen enthaltene Kohlenstoff stellt einen immensen natĂŒrlichen Vorrat dar, der vor Hunderten von Millionen Jahren gebildet wurde. Diese geologischen Formationen entstanden durch die AnhĂ€ufung von Schalen und Skeletten mariner Organismen, die den atmosphĂ€rischen Kohlenstoff ihrer Zeit speicherten.
Der Bergbau stört dieses geologische Gleichgewicht, indem er diese alten Gesteine neuen chemischen Bedingungen aussetzt. Die vom Menschen gegrabenen Stollen schaffen bevorzugte Abflusswege fĂŒr saure WĂ€sser und beschleunigen die natĂŒrlichen Erosionsprozesse erheblich, die sonst Jahrtausende dauern wĂŒrden.
Einmal freigesetzt, tritt dieser alte Kohlenstoff in den modernen Kohlenstoffkreislauf ein und trĂ€gt zur Erhöhung der atmosphĂ€rischen COâ-Konzentrationen bei. Im Gegensatz zum recenten Kohlenstoff aus der Verbrennung fossiler EnergietrĂ€ger wurde diese Quelle bisher weitgehend in Kohlenstoffbilanzen ignoriert.
Die Besonderheit dieser Emissionen liegt in ihrer Persistenz: Sie können ĂŒber Jahrzehnte, ja sogar Jahrhunderte nach der Stilllegung der Bergwerke andauern. Diese auĂergewöhnliche Dauer erklĂ€rt sich durch die Langsamkeit der geochemischen Prozesse und die gewaltige Menge an freigelegten Karbonatgesteinen.