El oro está clasificado como uno de los activos de mejor desempeño a nivel mundial, su demanda aumentó 20 % en 2016, mostrando el rendimiento más alto en casi tres décadas. Sin embargo, este crecimiento presenta retos ambientales difíciles de gestionar, debido a la generación de residuos y deterioro paisajístico [36]. En 2015, Colombia ocupó el puesto 18 entre varios países productores, con una oferta en crecimiento continuo durante los últimos 10 años, pasando de 15.6 toneladas en 2006 a 59.2 toneladas en 2015 [49]–[51], y cerca de 56000 toneladas en reservas mundiales [51]. Suponiendo que el tenor promedio de oro es ~2 partes por millón (ppm), sólo en 2015 se generaron 1500 millones de toneladas de desechos sólidos [52], [53]. Los grandes volúmenes de material fracturado, fruto de los procesos de conminución, y las piscinas excavadas para el manejo y disposición de relaves potencian la formación de corrientes de lixiviados que modifican las funciones ecológicas del suelo [54], [55]. Esto conduce a la modificación de canales, lechos y pendientes de los ríos que crean humedales artificiales o pozos inundados para suministro de agua en las operaciones, se cambia, en la mayoría de los casos, la conectividad hidrológica de humedales [54]. Según un informe publicado por la autoridad ambiental colombiana en 2016, 78939 hectáreas han sido afectadas por la extracción de oro aluvial, donde el 80 % de las áreas se localizan en Antioquia y Chocó [56], [57]. El 8 % de la tierra total del país afectada por sedimentos de vertederos dragados se concentra en un solo municipio: Nechí, Antioquia. Para el 2014, en el Chocó ~25000 hectáreas fueron reportadas como deterioradas por malas prácticas mineras, incluyendo áreas de bosque natural, vegetación primaria y secundaria y su fauna asociada [57]. La extracción de oro también crea depósitos de relaves que se forman después de la eliminación de la capa superficial del suelo y rocas. Su magnitud depende de la tecnología minera empleada, la geología de la zona, la topografía y el clima local, estimulando la reactividad de los sitios posterior al proceso de beneficio, dando lugar a transformaciones físicas en los minerales, donde procesos químicos como la oxidación, la acidificación, la hidrólisis, la lixiviación de metales y la precipitación de sulfatos son fuentes potenciales de contaminación [58].

Las operaciones a pequeña escala representan ~30 % de la producción mundial de oro y ~70 % de la producción total en Colombia [59]. La acumulación de mineral para su posterior procesamiento en entables cercanos a centros urbanos, donde se agrega mercurio en pequeños molinos para la separación y extracción, es una práctica común [60]. Los mineros prefieren el mercurio porque es fácil de usar y transportar, ancestral, de fácil acceso y barato, también les permite realizar todo el proceso sin depender de cooperativas [61]. Según Legiscomex, en 2011, dos años antes de la entrada en vigencia de la Ley de cero Mercurio, los distribuidores de mercurio para Colombia, el cual es importado y comercializado principalmente por empresas privadas (en toneladas), eran, México (233.8), España (184.6), Países Bajos (180.3), EE.UU. (152.1), Alemania (82.1) y Perú (21.7) [62]. Dos técnicas son empleadas para la amalgamación del oro: (i) amalgamar todo el mineral acumulado luego del proceso de trituración, donde la eficiencia en la recuperación no supera el 30 % [18] y (ii) la amalgamación en asocio con concentración gravimétrica, donde la eficiencia se incrementa ~70 %, así como sus costos, disminuyendo la utilidad real [18]. Como parte de la transacción, los mineros deben dejar sus relaves para ser lixiviados con cianuro por los propietarios de los entables, como parte del pago por el servicio [63].

En 2011, debido a este conjunto de malas prácticas, Colombia fue clasificada como la tercera fuente de emisiones de mercurio en el mundo y el mayor contaminante de mercurio per cápita [9]. Los datos sugieren que la falta de tecnología para reducir las emisiones es uno de los principales indicadores del grado de informalidad del sector, permitiendo contaminación por metales pesados en sedimentos y humedales cercanos que actúan como sumideros [64], [65]. El complejo de humedales productivos en la depresión Momposina, entre los ríos Cauca y Magdalena, forma una de las regiones con mayor biodiversidad del mundo, amenazados por la minería, donde se han medido altas concentraciones de mercurio en los sedimentos del río Cauca [66]. Los estudios sugieren que los ambientes acuáticos y la salud humana están en riesgo debido a la biodisponibilidad de compuestos inestables de mercurio que podrían ingresar y acumularse en la cadena alimentaria. Estos niveles excesivos de riesgo a los que están expuestos los residentes de las comunidades mineras, debido a inhalación de mercurio, también afectan comunidades que generalmente son pesqueras [67]. Se ha encontrado evidencia de bio-acumulación de mercurio en seis especies de peces del río Nechí [68]. Los resultados sobre el ciclo de vida muestran que la huella ambiental de la producción de oro es mayor a la generada en procesos de extracción de cobre y níquel, en relación a las emisiones de gases, el consumo de agua y la carga de desechos sólidos [69], atribuible al bajo tenor de oro, lo que incrementa la demanda de mineral, y al uso de energía en la etapa de procesamiento.

Los procesos de innovación y planificación para el desarrollo de mejores prácticas de política ambiental y gestión de recursos minerales para la sostenibilidad de la industria minera están motivados por preguntas fundamentales sobre las interacciones complejas y frágiles entre la naturaleza y la sociedad, así como por necesidades sociales urgentes y apremiantes [70], [71], [72]. Cada uno de los objetivos de la investigación en este campo debe ir más allá de los problemas disciplinares académicos tradicionales, ubicándose en las complejas interacciones entre las comunidades y el entorno [71]. El avance de los procesos de innovación y planificación para el desarrollo de mejores prácticas de política ambiental y su influencia en la sostenibilidad implica no transcurrir los caminos habituales de la investigación desarrollada, ya que convencionalmente el campo de acción se encuentra fuera del dominio de los entes que intentan asumir los procesos de fiscalización [72], entendiendo que la investigación científica y la aplicación práctica, si bien se mezclan de múltiples maneras sinérgicas, a veces lo hacen lejos de los marcos políticos locales. Con intención de la unión sinérgica entre esas dos líneas de razonamiento, a comienzos de siglo se plantearon preguntas fundamentales de investigación en mejores prácticas de políticas ambientales y sostenibilidad industrial [72], donde el consenso para el desarrollo permitió una síntesis masiva de las afectaciones y las estrategias de recuperación sobre los ecosistemas bajo análisis, buscando incrementar la capacidad para apoyar el bienestar poblacional. En este sentido, la comunidad internacional construyó un marco de análisis para la Evaluación de Ecosistemas del Milenio (EEM). En esta síntesis, se combinaron conceptos básicos y aplicados de la sostenibilidad y se desafió a la comunidad internacional a sintetizar lo que se conocía sobre la sostenibilidad de las industrias extractivas y de alto impacto en formas relevantes para la generación de regulaciones y políticas públicas.

Los resultados sugieren grandes fortalezas pero también muestran lagunas en la ciencia subyacente [73], permitiendo establecer nuevas posibilidades de medición y proyección de los efectos de las decisiones políticas y las acciones humanas sobre los ecosistemas, los servicios que ellos brindan y el bienestar de las comunidades aledañas y beneficiarias. Los desarrollos se enfocan en diversos frentes, como los servicios ecosistémicos [74], las dinámicas del uso del suelo [75], la gobernanza de los recursos de propiedad pública [28], las conexiones entre la historia del sistema y la modificación del uso de la tierra [76] y el modelado de sistemas dinámicos [77]. Al mismo tiempo, resaltando la necesidad de la comunidad política por información pertinente y veraz que permita valorar por qué los impactos de la industria están creciendo, y en este sentido, potenciar el progreso en este campo de interés colectivo, lo que está revelando nuevos desafíos en la necesidad de evaluar, proyectar y gestionar los flujos de servicios ambientales con afectación a los ecosistemas y los cambios en el bienestar poblacional. Considerando como punto de partida los principios de EEM para comprender las brechas existentes en las políticas de gestión y regulación ambiental, las prioridades de investigación, basadas en los resultados de estudios conjuntos realizados entre 2000 y 2019 avalados por el Consejo Internacional de Ciencia, la Organización de las Naciones Unidas para la Educación, la Ciencia y la Cultura y la Universidad de las Naciones Unidas sobre los esfuerzos para comprender las dinámicas de estos ecosistemas acoplados.

La sostenibilidad en las prácticas de recuperación son complejas, dependen no solo de la recuperación de la vegetación, sino también de la mejora en la cantidad y calidad de la materia orgánica del suelo, potenciando la restauración de procesos de ciclo de nutrientes [78], estabilización, control de contaminación y reducción de transporte de metales pesados [79].

Se obliga a una gestión para la recuperación adecuada del paisaje, la infiltración de agua y el límite de las zonas de escorrentías, evitando así la erosión del suelo [75]. Se ha documentado, por ejemplo, la existencia de proyectos de recuperación forestal en Cáceres, Antioquia, con acacia mangium y algunas especies arbóreas nativas con la ayuda de microorganismos y nutrientes, proceso con participación local de pobladores [80].

Las especies arbóreas empleadas muestran altos niveles foliares de nitrógeno y capacidad para hacer simbiosis con bacterias fijadoras de nitrógeno, aunque el nivel de fosforo biodisponible en el suelo fue el nutriente que limita la productividad [80]. En la misma línea de forestación, Mineros S.A. estableció parcelas agroforestales para recuperar depósitos en los municipios de Nechí y El Bagre, Antioquia [79]. Para el desarrollo de estas estrategias de protección ambiental, las empresas mineras han facilitado instalaciones básicas de almacenamiento y saneamiento, así como capacitación para producir compost y estructuras básicas para almacenar en viveros las especies seleccionadas [13]. Es imprescindible que los planes de cierre y fin de operaciones velen por la recuperación de las propiedades físicas y químicas del suelo, por su funcionalidad y el paisajismo, por la diversidad funcional del suelo, y por el secuestro de carbono y las sinergias con comunidades bacterianas. Estas medidas deben ser contempladas en conjunto con el apoyo de las comunidades locales, políticas efectivas, financiamiento y ajustes legislativos apropiados [81].

La extracción de oro requiere del monitoreo a largo plazo, junto con un plan de manejo de escorrentías para reducir los drenajes ácidos [82]. Por ejemplo, cubrir el material potencialmente formador de ácido con una capa de arcilla puede minimizar el potencial de intemperismo y oxidación dentro del sitio, reduciendo los daños a lo largo del tiempo [83]. Es en este punto donde los proyectos de recuperación a largo plazo proponen prácticas certificadas y acciones de campo, con el apoyo de comunidades locales, políticas efectivas y financiamiento. Estas, en conjunto, son la clave para la dinamización positiva de futuros proyectos extractivos [84].

Mundialmente se han desarrollado varias iniciativas para la eliminación del mercurio de los procesos mineros. La Ley de Prohibición de Exportación de Mercurio (MEBA), aprobada en Estados Unidos en 2008, limita la disponibilidad de mercurio elemental en los mercados, especialmente en el sector de la minería artesanal [85], además del Convenio de Minamata que prohíbe la producción y exportación de mercurio desde 2011 [86]. En el ámbito local, otras medidas que permitirían abordar la restricción del uso del mercurio es la aplicación de la ley que prohíbe el uso de mercurio en la extracción de oro y los acuerdos contractuales establecidos entre mineros artesanales y empresas mineras. Esto último permite a los mineros vender el material extraído a la empresa para ser procesado por cianuración [87].

Incluso, formas complementarias de intervención incorporan la creación de asociaciones locales entre mineros artesanales, relación que permite acumular el capital financiero para adquirir tecnologías de menor impacto, así como el emprendimiento asociativo y el desarrollo de esquemas de co-gestión. Sin embargo, más allá de restringir el uso de mercurio, es necesario estrategias para remediar la contaminación en el suelo y el agua. Los tratamientos fisicoquímicos permiten remediar los suelos contaminados con metales, pero suelen ser costosos y pueden afectar las propiedades del suelo, dejándolos inadecuados para el crecimiento de plantas [88].

La fitorremediación de metales pesados generalmente se realiza con especies hiper-acumuladoras que tienen la capacidad de incorporar en su estructura metales hasta el 0.01 % de su peso seco [89]. Experimentos en invernadero con Euphorbiaceae evaluaron la efectividad para la fito-remediación de suelos contaminados con mercurio sin translocación del mercurio a partes aéreas de la planta, lo que indica que el mercurio permanecía principalmente en las raíces [90]. En este sentido, también se ha evaluado Marantaceae, Piperaceae, y Cyperaceae: las tres especies demostraron tener la capacidad de acumular altos niveles de mercurio en sus raíces y brotes. Sin embargo, debido a las altas concentraciones de metales pesados de las plantas utilizadas para la fitorremediación, aunque uso como alimento podría representar riesgos para el ganado, la vida silvestre y seres humanos [91].

La vida de un proyecto minero está limitada por la geología del yacimiento y por las fluctuaciones del mercado de valores, razón por la cual el sector minero debe buscar formas de reducir costos y riesgos locales, brindando beneficios locales duraderos [92]. Es imperativo que la actividad minera permita satisfacer las necesidades de las generaciones presentes y futuras, internalizando el costo de externalidades. Sin embargo, la sostenibilidad de un recurso no renovable debe considerar que la demanda mundial de materias primas va a disminuir y se necesita recurrir al reciclaje y la reutilización para hacer que la actividad económica de la minería sea sostenible [93].

Para la sostenibilidad, la eficiencia en el beneficio de los recursos es un aspecto importante en términos de reducción del impacto sobre ecosistemas y disminución de las emisiones derivadas de las actividades de procesamiento [94]. Para Colombia, la información en este sentido, sobre el uso racional del agua y la energía, se limita a los informes proporcionados por dos empresas mineras. Por tanto, es un área que las autoridades ambientales deben monitorear para poder optimizar. Es necesario implementar programas de eficiencia en el uso racional de energía y agua, así como fomentar el uso de energía solar, geotermia, hidroeléctrica, eólica y biomasa [95]. La liberación de elementos como antimonio, bismuto, plomo, mercurio, cianuro, arsénico, cromo, hierro, así como las emisiones de gases de efecto invernadero y cualquier otra sustancia que pueda tener un impacto perjudicial sobre el medio ambiente y la salud, deben ser reguladas por la legislación ambiental de manera integral, especialmente para las actividades de extracción de oro, ya que el potencial de contaminación de los cuerpos de agua, a través de descargas directas o accidentales, es muy alto. Para ello, es necesario garantizar la adopción de estándares internacionales de protección ambiental, integrando los temas de biodiversidad en las prácticas corporativas de gestión ambiental [96].

Por ejemplo, la actividad industrial en la cadena montañosa del departamento de Santander, que representa una de las mayores reservas de oro sin explotar del mundo, se enfrenta a una operación minera a gran escala: la zona rica en agua del Páramo de Santurbán incluye 11700 hectáreas de terreno en las que no se permite ninguna actividad económica [97]. En Colombia, los páramos son territorios estratégicos, los cuales estimulan sistemas de producción agrícola, y son el principal suministro de agua para muchos centros urbanos [98].

Esta política de protección del agua debe prevalecer sobre el recurso mineral de acuerdo con el POMCAS de la cuenca [99].

La sostenibilidad en el entorno local debe reflejarse en valor agregado y riqueza generada por la explotación de las reservas minerales [100]. Por lo tanto, dadas las características especiales de cada proyecto, aspectos bióticos y abióticos, necesidades técnicas, impactos ambientales, capacidad industrial, magnificación de dramas sociales y económicos por la modificación cultural y laboral local, es necesario implementar un marco general para la evaluación del nivel de sostenibilidad del proceso, que permita capturar las características únicas de cada proyecto, potenciando la creación de iniciativas de desarrollo productivo de los grupos familiares primarios, transformando la actividad en un sistema fructífero para las comunidades [72], [77], [101]. Desarrollos como Global Reporting Initiative, así como iniciativas lideradas por el Foro Intergubernamental de Minería, han logrado definir políticas que promueven la sostenibilidad del sector minero y la reducción de la pobreza, estrategias que han sido enfocadas en más de 60 países y han sido respaldadas por un conjunto de protocolos que las compañías mineras miden e informan en las áreas de alcance comunitario, incluyendo el consumo de energía y emisiones, volúmenes de material de relaves, prácticas para la conservación de la biodiversidad, seguridad y salud, gestión de crisis y prevención del trabajo infantil forzado, manteniendo la continuidad y la coherencia en todas las fases de los proyectos extractivos [102]–[104].

La industria minera impacta las economías locales, las estructuras sociales y los valores culturales en aquellos lugares donde las comunidades dependen directamente de sus recursos naturales y de los servicios ambientales para su sustento. Estas comunidades son las más afectadas [105]. Estas comunidades están sometidas a condiciones de desplazamiento por las actividades mineras y sufren los efectos de la creación de tierras baldías a partir de minas a cielo abierto y la remoción de la capa superficial del suelo, la contaminación de agua, de aire y de suelo, además de la lixiviación ácida y de la deforestación [106]. Sin embargo, también existen acciones no siempre aplicables para restablecer el sustento de los agricultores afectados. La recuperación se puede realizar mediante una combinación de plantas perennes leñosas, cultivos anuales y pastoreo de ganado que pueden contribuir al mejoramiento del suelo en términos de estructura, carbono orgánico y estado de nutrientes, al mismo tiempo que producen ahorro en tiempos, producción de frutas y/o alimentos, madera y leña para la comunidad [107].

Los agricultores deben estar incluidos en los procesos de restauración desde las primeras etapas de planificación del proyecto para aumentar su compromiso de cumplir voluntariamente con los desafíos de recuperar tierras minadas [108]. En un estudio de caso de recuperación de tierras, realizado por AngloGold Ashanti Ltd., se mostró que el 90 % de la comunidad participó [109]. Los principales beneficios percibidos fueron la mejora de la seguridad alimentaria mediante el aumento de la producción agrícola, las oportunidades de acceso a la tierra para grupos marginados, el aumento del valor monetario de la tierra, la mitigación de riesgos ambientales, la generación de empleo y la disminución de conflictos.

Además de los esquemas de recuperación, han surgido iniciativas como Oro Verde para abordar sus propias necesidades. Oro Verde comenzó cuando los mineros artesanales buscaron apoyo en la administración pública y establecieron vínculos con organizaciones no gubernamentales que estaban activas en la región del Chocó. Desde el año 2000, la iniciativa ha desarrollado prácticas de minería responsable certificadas, impulsando un movimiento de comercio justo en torno a la función de la minería responsable. El oro es extraído por mineros artesanales que cumplen con estrictos estándares ecológicos y estos productos se venden bajo la marca Oro Verde a los mercados en Europa y América del Norte [110]. El resultado fue un nuevo sistema de gobernanza en el que se aplicaron normativas locales y políticas nacionales, de modo que los mineros fueron reconocidos oficialmente por Fairtrade-Fairmined, una ONG internacional que opera en Colombia. Este logro ha generado reconocimiento internacional, así como beneficios económicos, ya que los mineros pueden vender su producto a precios hasta un 15 % más altos que el mercado regular [111].