Czerwone Jezioro w Mitsero. Dlaczego woda ma taki niezwykły kolor?

Czerwone Jezioro w Mitsero wygląda na zdjęciach niemal nierealnie. W zależności od pory roku, ilości wody i światła jego powierzchnia może przyjmować odcienie czerwieni, rdzy, brązu, a czasami niemal czerni. Otaczają ją nagie, pomarańczowe i żółtawe zbocza.

Nie jest to jednak niezwykłe dzieło natury. Jezioro powstało w dawnej odkrywkowej kopalni Kokkinopezoula. Po zakończeniu wydobycia ogromne wyrobisko zaczęło gromadzić wodę deszczową, która do dziś reaguje z odsłoniętymi skałami i pozostałościami mineralizacji siarczkowej.

Czerwone Jezioro w Mitsero było kiedyś kopalnią

Kokkinopezoula znajduje się niedaleko miejscowości Mitsero, w dystrykcie Nikozji.

Według Geological Survey Department kopalnia działała w latach 1953–1966. Eksploatację prowadzono metodą odkrywkową, a w tym czasie wydobyto około 5,58 miliona ton rudy zawierającej średnio około 24 proc. siarki.

Rudę przetwarzano w zakładzie działającym w Mitsero. Uzyskiwany koncentrat transportowano następnie do Karavostasi, skąd wysyłano go statkami.

Dzisiaj po działalności przemysłowej pozostał ogromny krater. To właśnie na jego dnie gromadzi się woda określana jako Czerwone Jezioro, Red Lake albo Kokkinolimni.

Skąd bierze się czerwony kolor?

Odpowiedź kryje się w skałach.

Kokkinopezoula była kopalnią rud siarczkowych, w których jednym z najważniejszych minerałów był piryt – FeS₂.

Kiedy skała zawierająca piryt zostaje odsłonięta i ma jednocześnie kontakt z tlenem oraz wodą, rozpoczyna się proces utleniania. W wyniku kolejnych reakcji powstaje między innymi kwas siarkowy, a do wody uwalniają się siarczany, żelazo i inne pierwiastki.

Zjawisko to nazywane jest kwaśnym drenażem kopalnianym, po angielsku acid mine drainage.

Żelazo obecne w takim środowisku może następnie tworzyć związki i osady nadające wodzie oraz skałom odcienie żółte, pomarańczowe, rdzawe i czerwone.

Kolor nie musi być zawsze taki sam. Zależy między innymi od ilości wody, jej składu, stopnia utlenienia żelaza, osadów znajdujących się w wyrobisku oraz kąta padania światła.

Dlatego jezioro na jednym zdjęciu może wyglądać intensywnie czerwono, a na innym brązowo lub niemal czarno.

To nie jest jezioro, w którym można się kąpać

Efekt wygląda atrakcyjnie. Chemia jest znacznie mniej romantyczna.

Badania wody w wyrobisku wykazywały pH poniżej 3, a więc bardzo silnie kwaśne środowisko. Stwierdzano również wysokie stężenia metali stanowiących zagrożenie dla otaczającego terenu.

Oficjalne opracowania dotyczące opuszczonych kopalń wskazywały przy Kokkinopezoula problemy związane z kwaśnym drenażem zarówno w samym wyrobisku, jak i na hałdach odpadów górniczych.

Cypryjski plan gospodarowania wodami wymieniał wśród potencjalnych zanieczyszczeń tego obszaru między innymi arsen, bar, kobalt, chrom, miedź, uran, wanad i cynk.

Czerwona woda nie jest więc lokalną odmianą słonego jeziora ani naturalnym kąpieliskiem.

Dlaczego kopalnie pozostawiają po sobie taki problem?

Dopóki skały zawierające minerały siarczkowe pozostają głęboko pod ziemią, ich kontakt z tlenem i wodą jest ograniczony.

Kopalnia wszystko zmienia.

Wydobycie rozdrabnia skałę, odsłania jej ogromne powierzchnie i tworzy hałdy materiału. Po zakończeniu działalności woda deszczowa nadal przenika przez skały oraz odpady zawierające siarczki.

Zachodzą kolejne reakcje chemiczne i powstaje kwaśny odpływ, który może rozpuszczać zawarte w skałach metale.

Proces nie kończy się wraz z zamknięciem zakładu. Może trwać przez dziesięciolecia, a w niektórych miejscach nawet znacznie dłużej.

Dlatego opuszczona kopalnia nie zawsze jest terenem, który po odejściu ludzi po prostu zarasta roślinnością i samoczynnie wraca do wcześniejszego stanu.

Kolory zdradzają, co dzieje się w skałach

Interesująca jest nie tylko sama woda.

Wokół wyrobiska można zauważyć intensywne czerwone, pomarańczowe, żółte, białe, a miejscami również zielonkawe naloty.

To efekt przemian zachodzących w minerałach.

Badania opuszczonych kopalń siarczkowych na Cyprze wskazują na obecność wtórnych związków żelaza, miedzi, magnezu i glinu powstających podczas wietrzenia odsłoniętych skał i odpadów górniczych.

Czerwone i rdzawe barwy mogą być związane z tlenkami oraz wodorotlenkami żelaza. Żółtawe powierzchnie mogą zawierać między innymi goethyt lub jarosyt, natomiast w innych miejscach wytrącają się różnego rodzaju siarczany.

Skład chemiczny może zmieniać się nawet na niewielkich odległościach. Dlatego zbocza dawnej kopalni przypominają miejscami wielobarwną geologiczną mapę.

Kopalnia jest częścią historii cypryjskiego górnictwa

Mitsero nie jest pojedynczym wyjątkiem.

Wokół masywu Troodos znajduje się wiele dawnych kopalń rud siarczkowych. Ich obecność wiąże się bezpośrednio z geologiczną historią gór.

Troodos jest fragmentem dawnej skorupy oceanicznej, która została wyniesiona ponad poziom morza. Związane z nią złoża sprawiły, że Cypr od starożytności był kojarzony z wydobyciem metali, przede wszystkim miedzi.

W XX wieku eksploatacja osiągnęła skalę przemysłową.

W oficjalnych zestawieniach Geological Survey Department znajdują się między innymi kopalnie Skouriotissa, Mavrovouni, Limni, Mathiatis, Kalavasos, Sia oraz Kokkinopezoula.

W części z nich wydobyto miliony ton rudy. Pozostałości działalności górniczej nadal są widoczne w krajobrazie wyspy.

Po zamknięciu kopalni natura nie wraca od razu

Łatwo wyobrazić sobie prosty schemat: kopalnia zostaje zamknięta, ludzie odchodzą, a teren stopniowo zarasta.

W przypadku kopalń siarczkowych proces jest znacznie trudniejszy.

Kwaśne środowisko, obecność metali, erozja, strome ściany wyrobiska oraz niestabilne hałdy mogą przez długi czas utrudniać naturalną regenerację.

Naukowcy z cypryjskich uczelni badali, które rodzime gatunki roślin mogą nadawać się do rekultywacji takich terenów. Kokkinopezoula była jednym z trzech analizowanych miejsc – razem z północną i południową kopalnią Mathiatis.

Odpowiednio dobrane rośliny mogą pomagać w stabilizowaniu gleby, ograniczaniu erozji i stopniowym przywracaniu roślinności.

Natura zaczyna więc wracać, ale w tak zdegradowanym środowisku często potrzebuje pomocy.

Czerwone Jezioro to przeciwieństwo Salt Lake w Larnace

Oba miejsca nazywane są jeziorami i oba potrafią zmieniać wygląd zależnie od pory roku. Na tym podobieństwa właściwie się kończą.

Słone Jezioro w Larnace jest częścią naturalnego kompleksu mokradeł. Kokkinopezoula powstała natomiast w kraterze pozostawionym przez kopalnię odkrywkową.

W Larnace o składzie wody decydują połączenie z morzem, zasolenie i parowanie. W Mitsero niezwykłe barwy są wynikiem utleniania odsłoniętych minerałów siarczkowych oraz kwaśnego drenażu kopalnianego.

W 2019 roku miejsce poznał cały świat

Przez lata Kokkinopezoula była znana przede wszystkim geologom, mieszkańcom regionu, fotografom i osobom interesującym się przemysłową historią wyspy.

W 2019 roku o Czerwonym Jeziorze usłyszał jednak praktycznie cały świat.

Podczas śledztwa dotyczącego pierwszej ujawnionej na wyspie serii zabójstw prowadzono w jeziorze wielotygodniowe poszukiwania. Ze względu na bardzo kwaśną wodę, brak widoczności i duże ilości osadu operacja była wyjątkowo trudna i wymagała specjalistycznego sprzętu.

Ostatecznie z jeziora wydobyto walizki ze szczątkami trzech ofiar – dwóch kobiet i ośmioletniej dziewczynki.

Sprawa na trwałe wpisała Kokkinopezoulę również w tragiczną, najnowszą historię Cypru. Nie jest to jednak jedyny ani najstarszy rozdział historii tego miejsca.

Sam niezwykły krajobraz powstał kilkadziesiąt lat wcześniej jako bezpośredni skutek przemysłowej eksploatacji złoża.

Piękne, ale nie naturalne

To najważniejsza rzecz, którą warto wiedzieć o Czerwonym Jeziorze w Mitsero.

Na zdjęciach może wyglądać jak egzotyczny cud natury.

Nie jest nim.

Kolor wody jest skutkiem działalności górniczej i reakcji zachodzących w odsłoniętych minerałach. Wysoka kwasowość wiąże się z utlenianiem siarczków, a ogromny krater pozostał po wydobyciu ponad pięciu milionów ton rudy.

Intensywnie czerwone i pomarańczowe zbocza pokazują procesy chemiczne trwające dziesiątki lat po zamknięciu kopalni.

Dlatego Kokkinopezoula jest jednocześnie piękna, niepokojąca i niezwykle ciekawa.

To miejsce, w którym geologia, przemysł i chemia stworzyły krajobraz wyglądający niemal nieziemsko.

Źródła: Geological Survey Department Republiki Cypryjskiej, Water Development Department Republiki Cypryjskiej, Troodos Geopark, University of Cyprus, Engineering Geology, Science of the Total Environment, Cyprus Mail.