Um novo estudo inovador publicado recentemente na revista Earth's Future e liderado por pesquisadores da Universidade de Massachusetts Amherst em colaboração com a Universidade do Alasca Anchorage, é o primeiro a explicar de forma abrangente o impacto hidrológico da mineração de lítio. Como o lítio é o componente-chave das baterias de íons de lítio que são cruciais para a transição dos combustíveis fósseis para a energia verde, é fundamental entender completamente como obter o elemento precioso com responsabilidade.
Estudos anteriores não abordaram dois dos fatores mais importantes para determinar se o lítio é obtido de forma responsável:a idade e a fonte da água em que o lítio é encontrado. pesquisa e sugere que total o uso de água no Salar de Atacama está excedendo seu reabastecimento – embora, como a equipe também aponta, o impacto da mineração de lítio em si seja comparativamente pequeno. A mineração de lítio é responsável por menos de 10% do uso de água doce e sua extração de salmoura não se correlaciona com mudanças nas características das águas superficiais ou no armazenamento de água da bacia.

O lítio, diz David Boutt, professor de geociências da UMass Amherst e um dos coautores do artigo, é um elemento estranho. É o mais leve dos metais, mas não gosta de estar em uma forma sólida. O lítio tende a ocorrer em camadas de cinzas vulcânicas, mas reage rapidamente com a água. Quando a chuva ou o derretimento da neve se movem através das camadas de cinzas, o lítio é lixiviado para as águas subterrâneas, movendo-se morro abaixo até se estabelecer em uma bacia plana onde permanece em solução como uma mistura salgada de água e lítio. Como essa salmoura é muito densa, muitas vezes se deposita sob bolsões de água doce da superfície, que flutuam em cima do fluido rico em lítio abaixo. Essas lagoas de água doce muitas vezes se tornam refúgios para ecossistemas únicos e frágeis e espécies icônicas como os flamingos.

Mais de 40 por cento dos depósitos comprovados de lítio do mundo estão localizados no Salar de Atacama, um enorme e árido salar chileno que abrange aproximadamente 850 milhas quadradas, e o local da pesquisa. O Salar de Atacama abriga várias reservas de vida selvagem ecologicamente únicas e também é o lar ancestral de várias comunidades indígenas atacamenhas, com as quais a equipe da UMass trabalhou. Como as salinas são ecologicamente sensíveis e dependem de escassos recursos de água doce, o uso da água no Salar de Atacama corre o risco de perturbar tanto a saúde ecológica da região quanto os modos de vida indígenas.

E, no entanto, até agora, não houve uma abordagem abrangente para medir o uso da água ou o impacto da mineração de lítio no Salar de Atacama.

Hidrologia complexa no salar chileno

"Para entender o efeito ambiental da mineração de lítio", diz Brendan Moran, pesquisador associado de pós-doutorado em geociências na UMass Amherst e principal autor do artigo, "precisamos entender a hidrologia na região em que o lítio é encontrado. Essa hidrologia é muito mais complexo do que pesquisadores anteriores deram crédito."

Para ilustrar a complexidade e o equívoco anterior sobre a hidrologia do Salar de Atacama, Moran e Boutt recorrem à metáfora de uma conta bancária. Imagine que você recebe um salário todo mês; quando você vai equilibrar seu talão de cheques, desde que seus gastos mensais não ultrapassem sua renda mensal, você é sustentável financeiramente. Estudos anteriores do Salar de Atacama assumiram que as chuvas pouco frequentes e o escoamento sazonal das cadeias de montanhas que o circundam eram os únicos responsáveis ​​pelos níveis de água nas salinas, mas essa suposição é incorreta.

Usando uma variedade de rastreadores de água que podem rastrear o caminho que a água percorre em seu caminho para o Salar de Atacama, bem como a idade média da água em diferentes corpos d'água, incluindo águas superficiais e aquíferos subterrâneos, Moran e seus colegas descobriram que embora localizadas, as chuvas recentes são extremamente importantes, mais da metade da água doce que alimenta os pântanos e lagoas tem pelo menos 60 anos. "Como essas regiões são tão secas e as águas subterrâneas tão antigas", diz Moran, "o sistema hidrológico geral responde muito lentamente às mudanças no clima, na hidrologia e no uso da água". Ao mesmo tempo, mudanças climáticas de curto prazo, como a recente grande seca e eventos extremos de precipitação, podem causar mudanças substanciais e rápidas nas águas superficiais e nos habitats frágeis que elas sustentam. Dado que a mudança climática provavelmente causará secas mais severas na região, isso pode estressar ainda mais o orçamento de água da área.

Para voltar à metáfora da contabilidade, o salário provavelmente está ficando menor e não vem mensalmente, mas ao longo de um período de pelo menos 60 anos, o que significa que os pesquisadores precisam monitorar o uso da água em uma escala de tempo muito maior do que atualmente. , além de prestar atenção a grandes eventos, como secas, na região.

O monitoramento hidrológico completo requer ferramentas adicionais combinadas com esses traçadores geoquímicos. As equipes da UMass e da UAA usaram dados de uso de água do governo chileno e imagens de satélite, que permitiram avaliar a extensão das áreas úmidas nos últimos 40 anos, pluviômetros e medições de satélite para determinar as mudanças na precipitação no mesmo período.

Dado o tempo que leva para que as águas subterrâneas se movam dentro da bacia, "os efeitos do uso excessivo da água ainda podem estar atravessando o sistema e precisam ser monitorados de perto", diz Moran, "os impactos potenciais podem durar décadas no futuro ."

Em última análise, essa estrutura abrangente, que foi financiada pelo BMW Group e pela BASF, é aplicável muito além do Salar de Atacama. "É uma abordagem moderna para a gestão da água", diz Boutt.