Ecosystemen worden beïnvloed door de fysieke verstoringen van mijnbouwactiviteiten, evenals de chemische veranderingen in bodem en water. Mijnbouwactiviteiten variëren, maar kunnen bodemverdichting en, omgekeerd, verwijdering van de bovengrond omvatten. Deze veranderingen verstoren de nutriëntendynamiek door de beschikbaarheid van stikstof en fosfor te minimaliseren, de pH te verlagen door verzuring van de bodem en kunnen giftige metalen en zuren introduceren. Afhankelijk van de schaal en aard van de mijnbouwoperatie kunnen deze effecten worden gelokaliseerd op de locatie van de mijnbouw of, via lokale hydrologie, zich kan uitbreiden naar nabijgelegen aquatische systemen, zoals beekjes, wetlands en meren.
Fysieke effecten
•••SergeyZavalnyuk/iStock/Getty Images
Bodemverdichting is een van de ernstigste effecten die mijnbouw heeft op ecosystemen. Verdichting is vaak het gevolg van bulldozers en andere grote machines die door het landschap bewegen, vaak gedurende vele jaren terwijl de mijnbouw nog in bedrijf is. Omdat de grond verdicht is, zijn er minder porieruimten voor zuurstof en water om door het bodemprofiel te bewegen, waardoor het potentieel voor plantengroei wordt geminimaliseerd. Omdat water niet in staat is om door de grond naar beneden te sijpelen, zal het onvermijdelijk over het oppervlak van de bodem stromen landschap en vergroot de kans op verontreiniging van nabijgelegen watersystemen, zoals wetlands, beken en meren. Omgekeerd kan de bovengrond, die typisch de bovenste 30 cm grond is, worden ontgonnen. Dit verlaagt de algehele vruchtbaarheid van de bodem en verhoogt de waterbeweging door de bodem en het landschap
Chemische effecten
•••sumit buranarothtrakul/iStock/Getty Images
Mijnbouwactiviteiten vervuilen de bodem vaak met giftige zware metalen en zuren. Zuren kunnen de pH van de bodem verlagen, waardoor planten en bodemmicro-organismen niet kunnen gedijen, en kunnen: reageren ook met verschillende mineralen in de bodem die planten nodig hebben, zoals calcium en magnesium. De waterstofionen uit het zuur absorberen de bodemdeeltjes, waardoor andere voedingsstoffen die planten nodig hebben, niet in de bodem achterblijven. Deze chemische veranderingen kunnen een wisselwerking hebben met bodemverdichting. Omdat water niet door het bodemprofiel beweegt, kunnen sommige metalen en zuren door het water worden meegesleept, waardoor de mijnbouweffecten zich uitbreiden over grotere delen van het landschap. Elkins, Parker, Aldon en Whitford rapporteren in hun artikel "Responses of Soil Biota to Organic Ammendments in Stripmine Spoils in Northwestern New Mexico", in het "Journal of Environmental Quality", 1984, dat de toevoeging van organisch materiaal aan gedolven land de waterretentie in de bodem kan vergroten, evenals het microbiële proces van nutriëntenaccumulatie en -verwerking, waardoor de ecosysteemeffecten van mijnbouw mogelijk worden gecompenseerd en geminimaliseerd operaties.
Plantenleven
•••Stockbyte/Stockbyte/Getty Images
Ecosystemen functioneren vanwege de voortdurende interactie tussen de biotische (levende) en abiotische (niet-levende) componenten. Omdat elke component invloed heeft op hoe alle andere functioneren, de uitputting van bodemvoedingsstoffen en de verzuring en verdichting van het bodemprofiel kan de hoeveelheid planten die zich kan koloniseren, beperken plaats. Met verminderde plantaardige biomassa wordt er minder koolstof verwerkt via fotosynthese, wat leidt tot minder zuurstofproductie, minder staande biomassa en verminderde overdracht en kringloop van voedingsstoffen. Planten zijn ook belangrijke regelgevers in de watercyclus van een ecosysteem, omdat ze vocht gebruiken bij fotosynthese en waterdamp terug in de atmosfeer laten transpireren. Als zodanig kan de afwezigheid van planten in een ecosysteem de veelvoudige functies en diensten die gewoonlijk worden geleverd, belemmeren.
