À mesure que la demande mondiale de minéraux métalliques augmente, de nombreuses activités minières ont vu le jour. Non seulement ces activités ont un impact sur l’environnement, mais elles causent également un problème peu connu : le drainage minier acide. Ces flux acides générés par les mines de métaux et de charbon ont de profonds impacts sur les systèmes d’eau et la biodiversité, créant une crise environnementale qui ne peut être ignorée.
Le drainage minier acide (DMA) est de l'eau acide qui s'écoule des mines de métaux et de charbon. Sa formation est en partie due au processus naturel d’altération des roches, mais ce processus a été considérablement accéléré par les activités minières humaines. Ce phénomène est particulièrement évident dans les roches contenant de grandes quantités de sulfures.
"La présence de drainage minier acide est étroitement associée aux terrains perturbés, tels que les chantiers de construction ou la construction d'autoroutes."
Selon des recherches, les activités de construction humaine peuvent causer des problèmes de drainage minier acide, même dans les zones non minées. Une fois que ces liquides acides s'écoulent, ils peuvent causer des dommages dévastateurs à l'écologie des eaux voisines, réduire l'indice de pH du plan d'eau et provoquer la dissolution de métaux toxiques.
Lors des opérations minières souterraines, l'exploitation minière a souvent lieu plus loin sous la surface de l'eau, ce qui nécessite de pomper constamment de l'eau pour empêcher les eaux de crue de s'infiltrer. Cependant, une fois les mines abandonnées et le pompage arrêté, les eaux souterraines ont rempli la zone. Il s’agit de la première étape de la formation du drainage minier acide.
« L'oxydation des sulfures métalliques (comme la pyrite) produit des substances acides, et l'action des micro-organismes dans des conditions extrêmes accélère ce processus. »
Lorsque l'eau entre en contact avec ces roches exposées et les minéraux sulfurés qu'elles contiennent, des réactions d'oxydation commencent, produisant une eau acide pouvant contenir de fortes concentrations de métaux toxiques, provoquant des impacts environnementaux.
Dans le processus de formation du drainage minier acide, la réaction d'oxydation est assez complexe. Les réactions chimiques majeures courantes impliquent l’oxydation du fer, qui libère des ions hydrogène, réduisant encore davantage le pH de l’eau. Ce phénomène peut déclencher une série de réactions en chaîne et constituer une menace sérieuse pour les écosystèmes aquatiques.
« Le pH de l'eau acide peut même descendre jusqu'à −3,6, ce qui exerce une pression sur la survie de nombreux organismes aquatiques. »
La diversité des biofaciès aquatiques est considérablement réduite dans de nombreuses eaux affectées par le drainage minier acide. Certaines espèces de poissons ne peuvent tolérer la pollution, ni le nombre d'invertébrés aquatiques, la diversité des espèces et le déclin de la biomasse.
Dans les premiers stades de l'exploitation minière, l'évaluation géochimique des minéraux est une étape importante. Ces évaluations sont essentielles pour prédire les futurs risques de drainage acide et aider à développer des mesures environnementales plus ciblées.
"La réalisation d'une évaluation géochimique peut aider à planifier des projets et à identifier les risques potentiels de DMA."
Pour le contrôle et le traitement du drainage minier acide, les agences de réglementation et les sociétés minières ont tenté de mettre en œuvre diverses solutions innovantes. Cela comprend la construction de systèmes de zones humides capables de réduire les concentrations de métaux dans l’eau en augmentant les niveaux de pH. Cependant, la construction de tels systèmes nécessite une planification et une supervision à long terme.
"Les systèmes Wetland sont une solution peu coûteuse mais ont des capacités limitées pour manipuler des charges métalliques."
Avec l'accent mis à l'échelle mondiale sur le développement durable, la gestion efficace des problèmes de drainage minier acide est devenue une tâche urgente. La coopération entre les instituts de recherche scientifique et l’industrie est cruciale pour trouver des technologies de traitement adaptées. Les microbes explorés par les chercheurs présentent également des applications potentielles dans la découverte de médicaments, mais cela nécessite davantage d'expérimentation et de développement.
Face à cette crise environnementale, faut-il repenser le modèle de développement durable de l'exploitation minière moderne pour réduire les menaces écologiques ?