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Gli ecosistemi sono influenzati dalle perturbazioni fisiche delle operazioni di estrazione, nonché dalle alterazioni chimiche nel suolo e nell'acqua. Le attività minerarie variano, ma possono includere la compattazione del suolo e, al contrario, la rimozione del terriccio. Queste alterazioni interrompono la dinamica dei nutrienti minimizzando la disponibilità di azoto e fosforo, abbassano il pH attraverso l'acidificazione del terreno e possono introdurre metalli e acidi tossici. A seconda della scala e della natura dell'operazione di estrazione, questi effetti possono essere localizzati nella posizione dell'estrazione o, attraverso l'idrologia locale, possono estendersi ai sistemi acquatici vicini, come torrenti, zone umide e laghi.
Effetti fisici
••• SergeyZavalnyuk / iStock / Getty ImagesLa compattazione del suolo è uno degli effetti più gravi che l'estrazione ha sugli ecosistemi. La compattazione è spesso il risultato di bulldozer e altri pezzi di grandi macchinari che si spostano attraverso il paesaggio, spesso per molti anni mentre l'estrazione è ancora in funzione. Man mano che il terreno viene compattato, ci sono meno spazi dei pori per consentire all'ossigeno e all'acqua di spostarsi attraverso il profilo del suolo, riducendo al minimo il potenziale per la creazione di piante. Inoltre, poiché l'acqua non è in grado di penetrare nel terreno, inevitabilmente si sposterà attraverso la superficie del paesaggio e aumenterà la possibilità di contaminare i sistemi acquatici vicini, come zone umide, corsi d'acqua e laghi. Viceversa, il terriccio, che è tipicamente i primi 30 cm di terreno, può essere estratto. Ciò riduce la fertilità complessiva del suolo e aumenta il movimento dell'acqua attraverso il suolo e il paesaggio
Effetti chimici
Le operazioni di estrazione mineraria spesso contaminano il suolo con metalli pesanti e acidi tossici. Gli acidi possono abbassare il pH del suolo, impedendo alle piante e ai microrganismi del suolo di prosperare, e possono anche reagire con vari minerali nel suolo che sono richiesti dalle piante, come calcio e magnesio. Gli ioni idrogeno dell'acido assorbono le particelle di terreno, impedendo ad altri nutrienti richiesti dalle piante di rimanere nel terreno. Queste alterazioni chimiche possono interagire con la compattazione del suolo.Poiché l'acqua non si muove attraverso il profilo del suolo, alcuni dei metalli e degli acidi possono essere portati via dall'acqua, estendendo gli effetti di estrazione in grandi parti del paesaggio. Elkins, Parker, Aldon e Whitford riportano nel loro articolo "Le risposte del suolo biota agli ammendanti organici negli escrementi di stripmine nel New Mexico nordoccidentale", nel "Journal of Environmental Quality", 1984, che l'aggiunta di materia organica alle terre minate può aumentare ritenzione idrica nel suolo, così come il processo microbico di accumulo e lavorazione dei nutrienti, potenzialmente compensando e minimizzando gli effetti dell'ecosistema dalle operazioni di estrazione.
Flora
Gli ecosistemi funzionano a causa della continua interazione tra i componenti biotici (viventi) e abiotici (non viventi). Poiché ogni componente influenza il funzionamento di tutti gli altri, l'esaurimento dei nutrienti del suolo e l'acidificazione e la compattazione del profilo del suolo possono limitare la quantità di vita delle piante che può colonizzare un luogo. Con una biomassa vegetale ridotta, viene elaborata una quantità inferiore di carbonio attraverso la fotosintesi, il che porta a una minore produzione di ossigeno, a una minore biomassa in piedi e a un minore trasferimento e ciclo dei nutrienti. Inoltre, le piante sono i principali regolatori del ciclo dell'acqua degli ecosistemi poiché utilizzano l'umidità nella fotosintesi e traspirano il vapore acqueo nell'atmosfera. Pertanto, l'assenza di piante in un ecosistema può inibire le molteplici funzioni e servizi comunemente forniti.