Kichupo cha alumini kutoka kwa kinywaji kinaweza kupatikana kikiwa ndani ya aina mpya ya mwamba kwenye ufuo wa Cumbrian huko Scotland. Ugunduzi huu umewapa wanasayansi maarifa ya kutisha kuhusu athari za shughuli za binadamu kwenye michakato na nyenzo asilia za Dunia.
Watafiti kutoka Chuo Kikuu cha Glasgow wamegundua kuwa slag, bidhaa ya taka ya viwandani inayozalishwa na tasnia ya chuma, inabadilika kuwa mwamba dhabiti kwa muda wa miaka 35.
Utafutaji huo unachangamoto kwa karne nyingi za uelewa wa michakato ya kijiolojia ya sayari, ambapo utafiti umeonyesha kuwa miamba huundwa kwa mamilioni ya miaka.
Watafiti wameandika 'mzunguko mpya wa mwamba wa haraka wa anthropoclastic' kwa mara ya kwanza, ambao unaiga mizunguko ya asili ya miamba lakini unahusisha nyenzo za binadamu juu ya nyakati zilizoharakishwa. Wanaamini kuwa mzunguko huo unaweza kuwa unaendelea katika maeneo sawa ya viwanda kote ulimwenguni.
Timu inaonya kwamba maendeleo ya haraka na yasiyopangwa ya miamba karibu na tovuti za taka za viwandani inaweza kuathiri vibaya mifumo ikolojia, bioanuwai, usimamizi wa pwani, na kupanga ardhi.
Katika karatasi kuchapishwa katika jarida Geolojia, watafiti wanaeleza jinsi uchambuzi wa kina wa amana ya slag ya kilomita mbili huko Derwent Howe huko West Cumbria ulisababisha ugunduzi wao wa mzunguko mpya wa mfumo wa Dunia.
Derwent Howe alikuwa nyumbani kwa waanzilishi wa chuma na kutengeneza chuma wakati wa 19th na 20thkarne nyingi, na pwani yake ilikusanya mita za ujazo milioni 27 za slag ya tanuru katika historia yake ya viwanda.
Mabaki ya slag yameunda miamba ya taka ambayo inaharibiwa na mawimbi ya pwani na mawimbi. Timu iligundua uundaji usio wa kawaida kwenye miamba, na ikaanza kufanya uchunguzi wa kina katika tovuti 13 katika ufuo wa mbele.
Majaribio ya maabara kwa kutumia hadubini ya elektroni, mgawanyiko wa X-ray na taswira ya Raman uliwasaidia kubaini kuwa nyenzo za slag za Derwent Howe zina amana za kalsiamu, chuma, na magnesiamu na manganese. Vipengele hivi vina athari kubwa ya kemikali, ambayo ni muhimu kwa kusababisha kasi ya mchakato wa kuunda miamba.
Wakati slag inamomonywa na bahari, huweka nyenzo kwenye maji ya bahari na hewa, ambayo huingiliana na vipengele tendaji vya slag ili kuunda saruji za asili ikiwa ni pamoja na calcite, goethite, na brucite. Saruji hizi ni nyenzo zilezile ambazo huunganisha pamoja miamba ya asili ya mchanga, lakini athari za kemikali husababisha mchakato kutokea kwa kasi zaidi kuliko tulivyodhani kwa nyenzo sawa katika mzunguko wa miamba asili.
Dk Amanda Owen wa Chuo Kikuu cha Glasgow's School of Geographical and Earth Sciences ndiye mwandishi sambamba wa karatasi. Dk Owen alisema: "Kwa miaka mia kadhaa, tumeelewa mzunguko wa miamba kama mchakato wa asili ambao huchukua maelfu hadi mamilioni ya miaka.
"Kinachoshangaza hapa ni kwamba tumegundua nyenzo hizi zilizotengenezwa na binadamu zikiingizwa katika mifumo ya asili na kubadilishwa - kimsingi kugeuka kuwa mwamba - katika muda wa miongo kadhaa badala yake. Inatia changamoto uelewa wetu wa jinsi mwamba hutengenezwa, na kupendekeza kwamba nyenzo taka ambazo tumezalisha katika kuunda ulimwengu wa kisasa zitakuwa na athari isiyoweza kurekebishwa katika siku zijazo."
Uchanganuzi wa maabara ya timu uliimarishwa na ugunduzi wa kushangaza wa nyenzo za kisasa zilizonaswa ndani ya baadhi ya sampuli zao, ambayo iliwasaidia kujua ni muda gani uondoaji wa slag ulichukua.
"Tuliweza kuangazia mchakato huu kwa usahihi wa kushangaza," Dk John MacDonald, mwandishi mwenza wa utafiti huo. "Tulipata sarafu ya King George V kutoka 1934 na kichupo cha kopo cha alumini chenye muundo ambao tuligundua kuwa haungeweza kutengenezwa kabla ya 1989 kupachikwa kwenye nyenzo.
"Hii inatupa muda wa juu zaidi wa miaka 35 wa kuunda miamba hii, ndani ya maisha ya mwanadamu mmoja. Huu ni mfano katika ulimwengu mdogo wa jinsi shughuli zote tunazofanya kwenye uso wa Dunia hatimaye zitaishia kwenye rekodi ya kijiolojia kama mwamba. Hata hivyo, mchakato huu unafanyika kwa kasi ya ajabu, isiyo na kifani."
Dkt David Brown, mwandishi mwenza wa tatu wa jarida hilo, alisema: "Slag ina vipengele vyote vinavyohitaji kugeuka kuwa mwamba wakati inaathiriwa na maji ya bahari na hewa, kwa hivyo nadhani kuna uwezekano mkubwa kwamba jambo hili linatokea katika hifadhi yoyote sawa ya slag kando ya ukanda wa pwani iliyo wazi kwa kiasi fulani na hatua ya wimbi popote duniani.
"Mabaki ya chuma ni jambo la kimataifa, na kama tulivyoandika, wakati taka za migodi ya alkali zinakabiliwa na maji na hewa, kuna uwezekano wa uwekaji wa saruji wa nyenzo zisizo huru."
Matokeo yanawakilisha mfano wa kwanza uliorekodiwa kikamilifu na wa tarehe wa mzunguko wa miamba ya anthropoclastic kwenye ardhi. Katika karatasi, timu inabainisha kuwa mchakato kama huo ulikuwa umezingatiwa hapo awali katika mfumo wa pwani wa Gorronodatxe karibu na Bilbao, Uhispania. Hata hivyo, watafiti huko hawakuweza kubaini ni muda gani mchakato huo umekuwa ukifanyika kwa sababu taka hizo zilitupwa baharini kabla ya kurejeshwa ufukweni.
Dk Owen aliongeza: "Wakati taka zinapowekwa mara ya kwanza, huwa huru na zinaweza kusongeshwa kama inavyotakiwa. Kile ambacho matokeo yetu yanaonyesha ni kwamba hatuna muda mwingi kama tulivyofikiria kutafuta mahali pa kuiweka ambapo itakuwa na athari ndogo kwa mazingira - badala yake, tunaweza kuwa na suala la miongo kadhaa kabla ya kugeuka kuwa mwamba, ambayo ni vigumu zaidi kudhibiti.
"Katika ukanda wa pwani kama Derwent Howe, mchakato wa kuorodhesha umegeuza ufuo wa mchanga kuwa jukwaa la miamba haraka sana. Mwonekano huo wa haraka wa miamba unaweza kimsingi kuathiri mfumo wa ikolojia juu na chini ya maji na kubadilisha jinsi ukanda wa pwani unavyokabiliana na changamoto za kupanda kwa viwango vya bahari na hali mbaya zaidi ya hali ya hewa kadiri sayari yetu inavyoongezeka joto. Kwa sasa, hakuna hata moja kati ya hizi linalozingatiwa katika usimamizi wetu wa mabadiliko ya hali ya hewa, ambayo ni muhimu kwa mabadiliko ya hali ya hewa yetu.
"Kwa sasa tunatafuta ufadhili wa ziada ili kusaidia utafiti zaidi katika tovuti zingine za amana za slag kote Uropa, ambayo itasaidia kuongeza uelewa wetu wa mzunguko huu mpya wa mwamba wa anthropoclastic."
Karatasi ya timu, 'Ushahidi wa mzunguko wa miamba wa anthropoclastic', imechapishwa katika Jiolojia. Utafiti huo ulifadhiliwa na Jumuiya ya Jiolojia (London)
