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Jun 24, 2023

Warum der Ansturm auf den Lithiumabbau die Hochanden austrocknen könnte

Solebecken in der Soquimich-Lithiummine auf einer Salzwüste im Norden Chiles. Ivan Alvarado / Reuters über Alamy Die Nachfrage nach Lithium für Elektrofahrzeugbatterien treibt einen Bergbauboom in einer trockenen Andenregion voran

Solebecken in der Soquimich-Lithiummine auf einer Salzwüste im Norden Chiles. Ivan Alvarado / Reuters über Alamy

Die Nachfrage nach Lithium für Elektrofahrzeugbatterien treibt einen Bergbauboom in einer trockenen Andenregion in Argentinien, Chile und Bolivien voran, in der sich die Hälfte der weltweiten Reserven befindet. Hydrologen warnen davor, dass die Minen lebenswichtige Ökosysteme austrocknen und indigenen Gemeinschaften wertvolles Wasser entziehen könnten.

Von Fred Pearce • 19. September 2022

Welchen Umweltpreis sollte die Welt bereit sein, für die Metalle zu zahlen, die für die Umstellung auf Elektrofahrzeuge benötigt werden? Diese Frage wird in Südamerika dringend gestellt, wo die Befürchtungen wachsen, dass das, was gut für das globale Klima ist, eine Katastrophe für einige der seltensten und wertvollsten Ökosysteme der Welt sein könnte – Salinen, Feuchtgebiete, Weiden und Flamingoseen hoch oben die Anden.

Diese abgelegene Region an den Grenzen zwischen Argentinien, Bolivien und Chile ist als Lithium-Dreieck bekannt geworden, weil sie plötzlich der Mittelpunkt eines globalen Ansturms auf das Metall ist, das für die Herstellung von Lithium-Ionen-Batterien zur Dekarbonisierung der Automobile der Welt unerlässlich ist. Prognosen zufolge wird sich die Nachfrage nach Lithium bis 2030 auf 2,4 Millionen Tonnen pro Jahr vervierfachen und die Preise auf den Weltmärkten sind im vergangenen Jahr um fast das Zehnfache gestiegen.

Nach Angaben des US Geological Survey sind mehr als die Hälfte der weltweiten Lithiumreserven im alten Grundwasser im Lithiumdreieck gelöst. Globale Bergbaukonzerne konkurrieren um die Gewinnung des Metalls, indem sie das Wasser an die Oberfläche pumpen und es in der Sonne verdampfen lassen, um das darin enthaltene Lithiumcarbonat zu konzentrieren.

Lithium ist das leichteste aller Metalle. Weich und formbar mit einer hohen Energiespeicherkapazität ist es das ideale Material für die Herstellung leichter, wiederaufladbarer Batterien. Die Nachfrage nach dem Metall für Lithium-Ionen-Batterien zur Stromversorgung mobiler Geräte ist seit drei Jahrzehnten stark gestiegen. Aber während Mobiltelefonbatterien nur eine Zehntelunze Lithiumcarbonat benötigen, benötigt eine typische Batterie eines Elektroautos 130 Pfund – etwa 20.000 Mal so viel.

Die Lithium-Dreieck-Region. Yale Environment 360

Mit der Umstellung der weltweiten Autoflotten auf Elektroantrieb ist Argentinien mit Reserven von bis zu 60 Millionen Tonnen nach Schätzungen der Regierung gut aufgestellt, um vom Lithiumansturm zu profitieren. Laxe Regulierung und niedrige Steuern machen seinen Teil des Lithiumdreiecks – in den nordwestlichen Provinzen Jujuy, Salta und Catamarca – „besonders attraktiv für ausländische Investoren“, so Lucas Gonzalez vom National Scientific and Technical Research Council (CONICET), a Regierungsbehörde in Buenos Aires. Das Land könnte bald nach Australien der zweitgrößte Lithiumproduzent der Welt und der größte Produzent aus dem Verdunstungsabbau werden.

Aber jede Tonne Lithiumcarbonat, die mit dieser billigen Low-Tech-Methode aus dem Untergrund gefördert wird, entweicht typischerweise etwa einer halben Million Gallonen Wasser in die Luft, das für die trockenen Hochanden lebenswichtig ist. Durch die Entnahme sinkt der Grundwasserspiegel, und da sich Süßwasser häufig auf Salzwasser befindet, kann dies zur Austrocknung der Seen, Feuchtgebiete, Quellen und Flüsse führen, die dort gedeihen, wo das Grundwasser an die Oberfläche gelangt.

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Hydrologen und Naturschützer gehen davon aus, dass der Lithiumrausch in Argentinien die empfindlichen Ökosysteme der Region in Wüste verwandeln wird. Unterdessen befürchten die indigenen Völker der Hochanden zunehmend, dass das knappe Wasser, auf das sie für den häuslichen Gebrauch – und um die Weiden, von denen ihr Vieh abhängt, am Leben sind – angewiesen ist, im Rahmen einer weltweiten Kampagne für umweltfreundliche Fahrzeuge zur Bekämpfung des Klimawandels geopfert wird.

Das Lithium-Dreieck besteht aus einer Reihe geschlossener Becken in mehr als 10.000 Fuß Höhe in den Anden. Regenwasser von den umliegenden Berggipfeln floss über Jahrtausende hinweg in die Becken, bildete Seen, Feuchtgebiete und Salzpfannen und sammelte sich unter der Erde an. Das Wasser hat große Mengen Lithiumcarbonat und Salze von Natrium, Bor, Kalium und Magnesium mitgebracht, die aus den Bergen erodiert werden.

Der Salzgehalt des Wassers in den Becken ist von Ort zu Ort unterschiedlich. Kürzlich eingetroffenes Süßwasser, das für Wildtiere und menschliche Gemeinschaften von entscheidender Bedeutung ist, befindet sich typischerweise am Rand der Becken, während salzigeres Wasser im Allgemeinen näher an der Mitte liegt, wo jahrzehntelange Verdunstung im intensiven Sonnenlicht in großer Höhe das Wasser reduziert und Lithium und anderes konzentriert hat Salze.

Jetzt wollen Bergbauunternehmen Lithium gewinnen, indem sie diese natürliche Verdunstung drastisch beschleunigen, indem sie salziges Grundwasser aus Brunnen in riesige Verdunstungsteiche pumpen, die sie über Dutzende Quadratmeilen der Salzebenen anlegen. Insgesamt sind derzeit allein im Nordwesten Argentiniens rund 50 Projekte lizenziert oder in aktiver Diskussion, die ein Gebiet abdecken, das größer als Delaware ist.

Typischerweise wird die Sole nach etwa einem Jahr in der Sonne, wenn die Konzentration von Lithiumcarbonat im Wasser 3,5 Prozent übersteigt, per LKW zur weiteren chemischen Behandlung geschickt, um das Lithium zu extrahieren. Aber zu diesem Zeitpunkt werden pro Tonne gesammeltem Lithiumcarbonat etwa eine halbe Million Gallonen Wasser verdunstet sein, berechnet Victoria Flexer, Chemikerin bei CONICET.

Mehrere Bergbauunternehmen wandten sich an uns und äußerten Bedenken hinsichtlich der Auswirkungen ihrer Aktivitäten. Sie reagierten jedoch nicht. Die in den USA ansässige Livent Corporation sagt: „Ein verantwortungsvoller Umgang mit der Umwelt ist für unsere Arbeit von wesentlicher Bedeutung. Wir nutzen ein umfassendes System zur Verwaltung und Aufzeichnung von Umweltparametern wie Wasserflüssen, Chemikalientransport und Salzgehalt.“ Viele unabhängige Hydrologen sind jedoch skeptisch, dass die Gewinnung ohne Auswirkungen auf die Ökosysteme und die Wasserversorgung der örtlichen Gemeinden erreicht werden kann.

Laut Brendan Moran von der University of Massachusetts-Amherst, der detaillierte Isotopenstudien durchgeführt hat, um das Alter und die Quellen des Wassers zu bestimmen, ist die Hydrologie der Becken des Lithiumdreiecks kaum verstanden. „Das Wasser liegt oft tief unter der Erde und fließt über weite Strecken und über lange Zeiträume.“

Lithiumreiche Sole wird in Verdunstungsbecken einer Mine in Potosi, Bolivien, gepumpt. Carlos Becerra / Bloomberg über Getty Images

Laut Marcelo Sticco, einem Hydrogeologen an der Universität von Buenos Aires, sind die Becken in der Regel unter der Erde hydrologisch miteinander verbunden, sodass eine Absenkung des Grundwasserspiegels an einer Stelle zu einer Senkung an anderen führen kann. „Die Entnahme von Wasser kann sich auf Feuchtgebiete und Gemeinden in einem Gebiet auswirken, das um ein Vielfaches größer ist als die Oberfläche der Projekte“, sagt Roman Baigun, Programmmanager für die Rettung hochgelegener Andenfeuchtgebiete bei Wetlands International, einer Naturschutzorganisation. „Milliarden Liter Wasser verdunsten und kehren nie wieder in das System zurück.“

Der Vorreiter für den zukünftigen Lithiumabbau in Argentinien ist das Fenix-Projekt im Salar del Hombre Muerto (Salzebene des toten Mannes), das sich über 230 Quadratmeilen im nördlichen Catamarca erstreckt und seit 1997 von der Livent betrieben wird. Mit steigender Nachfrage von Automobilherstellern wie BMW und Tesla hat das Unternehmen kürzlich eine 640-Millionen-Dollar-Erweiterung abgeschlossen, die die Jahresproduktion auf 40.000 Tonnen verdoppeln wird. Mit geschätzten Reserven von 1,2 Millionen Tonnen könnten diese 30 Jahre lang gehalten werden. Aber für die Produktion müssen stündlich etwa 170.000 Gallonen Wasser aus dem Untergrund gepumpt werden, um die riesigen smaragdgrünen Lagunen zu füllen.

Ein noch größeres Projekt, Sales de Jujuy im Olaroz-Becken in Jujuy, begann 2014 mit der Förderung. Es handelt sich um eine Zusammenarbeit zwischen dem australischen Bergbauunternehmen Orocobre und dem japanischen Automobilhersteller Toyota Tsusho, der Erstrechte an seiner Jahresproduktion von rund 42.500 Tonnen besitzt. Im selben Becken wird von Lithium Americas, einem kanadischen Unternehmen, und dem chinesischen Riesen Ganfeng Lithium ein weiteres Projekt namens Minera Exar vorbereitet. Für die nächsten 40 Jahre ist eine jährliche Produktion von 40.000 Tonnen geplant.

Dutzende weitere Projekte werden von lokalen Spekulanten entwickelt, und als die Lithiumpreise in die Höhe geschossen sind, sind globale Bergbauunternehmen auf den Plan getreten, um sie aufzukaufen. Anfang des Jahres wurde das 1,6 Millionen Tonnen schwere Projekt Tres Quebradas vom chinesischen Bergbauriesen Zijin gekauft, und ein Teil der 1,4 Millionen Tonnen schweren Rincon-Salzpfannenreserve wurde vom zweitgrößten Bergbauunternehmen der Welt, Rio Tinto, gekauft.

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Studien lokaler Forscher haben die einzigartige Artenvielfalt unterstrichen, die durch Entwicklungen bedroht ist, die die Feuchtgebiete der Region austrocknen würden, in denen Pumas, Andenfüchse, Vicunjas, Haargürteltiere sowie gefährdete Andenbergkatzen und Kurzschwanzchinchillas leben. Auch die Vogelwelt in den Feuchtgebieten sei spektakulär, sagt Patricia Marconi, Ornithologin und Präsidentin der Yuchan Foundation, einer argentinischen Naturschutzgruppe. Etwa 70 Prozent der Anden- und Puna-Flamingos der Welt leben hier und bewegen sich zwischen den Feuchtgebieten, um sich von mikroskopisch kleinen Algen namens Bacillariophyta zu ernähren, die es in Hülle und Fülle gibt.

Abgesehen von solchen ikonischen Arten gehören die Feuchtgebiete der Hochanden zu den ungewöhnlichsten Ökosystemen der Erde, sagt Marconi. Sie sind reich an einigen der frühesten Lebensformen auf dem Planeten, wie Stromatolithen, mikrobiellen Matten und schlammartigen organischen Ablagerungen, die als Mikrobialitäten bekannt sind und „potenziell Informationen über die frühe Entwicklung des Lebens liefern könnten“.

Es gibt reiche indigene Kulturen rund um die Hochweiden der Anden, auf denen Herden von Lamas und Alpakas leben. Die Gemeinden ernten auch Salz, bauen Torf als Brennstoff ab, bewirtschaften Landwirtschaft und führen sonnengeschützte Touristen durch ihre blendend weißen Salzlandschaften.

Andenflamingos in einer Lagune in der Atacama-Wüste im Norden Chiles. Wolfgang Kaehler / LightRocket über Getty Images

Diese Gemeinden sind uneinig darüber, ob sie den Lithium-Ansturm annehmen sollen. Einige waren begierig darauf, die wenigen Jobs anzunehmen, die ihnen in den Minen angeboten wurden, und sie begrüßen Anreize der Unternehmen, etwa Schulen und Internetzugang, die die Regierung bisher nicht zur Verfügung gestellt hatte. Dies hat dazu geführt, dass das Olaroz-Becken zu einem schnell wachsenden Zentrum für die Lithiumgewinnung geworden ist.

Aber andere sind ängstlicher geworden. Östlich von Olaroz liegen die 33 indigenen Gemeinden Atacama und Kolla rund um Salinas Grandes, Die größte Salzwüste Argentiniens hat sich vor einem Jahrzehnt zusammengeschlossen, um Bedingungen für die Genehmigung des Bergbaus festzulegen. Doch als diese Bedingungen abgelehnt wurden, entschieden sie sich für eine klare Opposition. „Das ist unser Territorium. Wir haben beschlossen, dass hier kein Lithium abgebaut wird, und sie müssen uns respektieren“, sagte Veronica Chavez aus dem Dorf Santuario Tres Pozos gegenüber Journalisten.

Nachdem das kanadische Unternehmen AIS Resources 2018 mit Erkundungsbohrungen begonnen hatte, protestierten die Gemeinden und blockierten die Hauptstraße durch ihr Land nach Chile. Das Unternehmen hat das Unternehmen verlassen und ist noch nicht zurückgekehrt.

Hydrologen warnen, dass die Bedrohungen durch den Bergbau nicht immer offensichtlich sind. Die Auswirkungen auf die Umwelt könnten erst allmählich eintreten, was Gonzalez und Richard Snyder von der Brown University kürzlich als „langsame, versteckte und heimtückische Erschöpfung des Wassers“ bezeichneten. Dennoch nehmen die „Reuegefühle der Käufer“ in Olaroz und anderswo zu, da die Auswirkungen auf die Umwelt zunehmen.

In der Salzwüste von Hombre Muerto sagen Einheimische, dass die Pumpen für den 25 Jahre alten Fenix-Betrieb den Grundwasserspiegel so stark gesenkt haben, dass der Fluss Trapiche, eine wichtige Wasserquelle für ihre Wiesen, ausgetrocknet ist und ihr Vieh keinen Weideplatz mehr hat . Die dortigen Gemeinden haben nun mobilisiert, um zu verhindern, dass ihrer anderen Hauptwasserquelle, dem Patos-Fluss, dasselbe passiert, da dieser ihrer Meinung nach durch neue Brunnen gefährdet ist.

Die argentinische Regierung und die Provinzbehörden gehen beim Bergbau eher zurückhaltend vor. Sie bieten „wenig Kontrolle“, sagen Gonzalez und Snyder, und geben den Unternehmen die Freiheit, sowohl ihre eigenen Umweltprüfungen als auch Kontakte zur Gemeinde zu organisieren.

Marconi sagt, dass dies nicht zu einer guten Unternehmenspraxis geführt habe. Als sie 11 Umweltverträglichkeitsprüfungen von Unternehmen für die Lithiumgewinnung analysierte, stellte sie fest, dass keine eine vollständige hydrologische Analyse oder eine strenge Bewertung der Auswirkungen von Verdunstungsbecken auf die lokale Wasserversorgung und Feuchtgebiete enthielt.

Kritikern zufolge sparen Unternehmen auch an der Beratung vor Ort. Theoretisch müssen sie für den Bergbau die „freie, vorherige und informierte Zustimmung“ der örtlichen Gemeinden einholen. Pia Marchegiani, Direktorin für Umweltpolitik bei der argentinischen NGO Environmental and Natural Resources Foundation (FARN), stellte jedoch fest, dass die örtlichen Gemeinden in der Praxis entweder umgangen oder mit Berichten in technischer Sprache, die sie nicht verstehen konnten, in die Irre geführt wurden, während ihnen Informationen über das Potenzial vorenthalten wurden Risiken und Umweltauswirkungen der Projekte. „Die einzigen verfügbaren Informationen sind die von Unternehmen“, schlussfolgerte Marchegiani. „Projekte erhalten Genehmigung, ohne dass es eine kritische Bewertung gibt.“

Das indigene Kolla-Dorf Susques, Argentinien, in der Nähe der Lithiumanlage Salinas Grandes. Ricardo Ceppi / Getty Images

Kritiker des aktuellen Ansatzes sagen, dass die wahrscheinlichen Umweltauswirkungen kein unvermeidlicher Preis für die schnelle Lieferung der für Elektrofahrzeuge benötigten Rohstoffe seien.

Zum einen gibt es Alternativen zu Lithium. Zink und Nickel sind potenzielle Ersatzstoffe für Lithium in wiederaufladbaren Batterien. Es gibt auch Möglichkeiten, Lithium zu gewinnen, die weniger zerstörerisch sind als die Verdampfung des Metalls aus wertvollen Salzökosystemen.

Eine konkurrierende Quelle ist ein Lithiumerz namens Spodumen, das in magmatischen Gesteinen namens Pegmatit vorkommt. Die weltweit größten Hartgesteins-Lithiumminen befinden sich in Westaustralien. Eine weitere wichtige Quelle befindet sich in der Demokratischen Republik Kongo in der Entwicklung. Allerdings ist die Versorgung mit Hartgestein derzeit teurer als die aus verdampfender Sole und der Abbau erfordert einen höheren Energiebedarf.

Laut Flexer kann Lithium mit anderen Techniken aus Sole gewonnen werden, die die Wasservorräte nicht erschöpfen, einschließlich Umkehrosmose und Membranen, die das Lithium herausfiltern. Doch derzeit gilt die Verdunstung der kostbaren Wasservorräte der Hochanden als die schnellste und günstigste Methode für eine Welt, die es auf Lithium abgesehen hat.

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Die Prioritäten könnten sich jedoch ändern, wenn Batteriehersteller, Autohersteller und ihre Finanziers anfangen würden, Metall aus Quellen zu fordern, die weniger umweltschädlich sind, sagt Jonathan Stacey von Birdlife International. „Jetzt ist es an der Zeit, zertifiziertes Lithium zu planen.“

„Ein wirklich nachhaltiger Energiesektor“, sagt Marconi, „würde den gesamten Lebenszyklus der Batterie von der Wiege bis zur Bahre berücksichtigen.“

Fred Pearce ist ein freiberuflicher Autor und Journalist mit Sitz in Großbritannien. Er ist Autor für Yale Environment 360 und Autor zahlreicher Bücher, darunter The Land Grabbers, Earth Then and Now: Amazing Images of Our Changing World und The Climate Files: The Kampf um die Wahrheit über die globale Erwärmung. Mehr über Fred Pearce →

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