Ein Team von Forschern am Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR) hat ein innovatives, satellitengestütztes Werkzeug entwickelt, das die Auswirkungen des Bergbaus auf die Umwelt überwachen soll. Dieses neuartige System mit dem Namen SHABA (Seasonal Harmonic Anomaly Break Analysis) nutzt Satellitenbilder, um die Veränderungen der Vegetation in der Nähe von Bergbauanlagen zu analysieren. Die Bedeutung dieses Tools liegt in seiner Fähigkeit, saisonale Schwankungen der Vegetation zu identifizieren und von langfristigen Trends zu unterscheiden, was eine präzisere Quantifizierung der Umweltauswirkungen ermöglicht.
Metalle sind essenzieller Bestandteil vieler moderner Technologien, wie Smartphones, Computer, Elektroautos sowie Solar- und Windkraftanlagen. Um diese Metalle zu gewinnen, werden weltweit zahlreiche Bergbauanlagen betrieben, was oft zu erheblichen Umweltschäden führt. Prof. Richard Gloaguen, Leiter der Abteilung Erkundung am Helmholtz-Institut Freiberg für Ressourcentechnologie, betont, dass die Betreiber von Minen in Europa strengen gesetzlichen Vorgaben unterliegen. In anderen Regionen hingegen können die Vorschriften weniger rigoros sein. Der Flächenverbrauch durch Bergbauaktivitäten ist global nur unzureichend erfasst, was die Überwachung von Umweltauswirkungen erschwert.
Das Forschungsteam um Gloaguen hat daher ein Werkzeug entwickelt, das genau diese Lücke schließen soll. SHABA analysiert Vegetationsdaten, die über einen Zeitraum von 25 Jahren (2000 bis 2025) aus Satellitenbildern erfasst wurden. Ziel ist es, vegetative Veränderungen in einem Umkreis von bis zu 100 Kilometern um sechs ausgewählte Minenstandorte weltweit zu untersuchen. Die Analyse umfasst mehr als hundert Satellitenbilder pro Jahr und ermöglicht es den Forschern, detaillierte Einblicke in die Dynamik der Vegetation zu gewinnen.
Ein besonders innovativer Aspekt von SHABA ist die Möglichkeit, saisonale Veränderungen in der Vegetation, wie das Abwerfen von Blättern oder die Blütezeiten, herauszurechnen. Vincent E. Nwazelibe, der Erstautor der Studie, erklärt, dass durch diesen Ansatz eine genaue Zuordnung zeitlicher und räumlicher Veränderungen in der Vegetation möglich ist. Die Daten werden in Form von anschaulichen Diagrammen aufbereitet, die auf einen Blick die Veränderungen der Vegetation an den untersuchten Standorten verdeutlichen.
Die Ergebnisse der ersten Analysen zeigen, dass die Veränderungen der Vegetation in den untersuchten Regionen häufig mit spezifischen Ereignissen in Verbindung stehen, wie etwa der Rodung von Bäumen zur Erweiterung von Minengeländen oder dem Bau von Zufahrtsstraßen. Auch Rekultivierungsmaßnahmen, die nach der Schließung von Minen durchgeführt werden, führten zu positiven Veränderungen im vegetativen Wachstum, was die Relevanz der Überwachung durch SHABA unterstreicht.
Die Forscher sind zuversichtlich, dass SHABA dazu beitragen kann, den ökologischen Fußabdruck des Bergbaus weltweit besser zu erfassen. Prof. Gloaguen äußert den Wunsch, dass das Tool nicht nur die quantitativen Daten zur Umweltbelastung liefern kann, sondern auch einen konstruktiven Dialog zwischen den Akteuren im Bergbau und dem Umweltschutz fördert. Das Ziel ist es, dass diese neutral erhobenen Daten als Grundlage dienen, um die Auswirkungen von Bergbauaktivitäten transparent zu machen und gegebenenfalls Maßnahmen zur Minderung von Umweltschäden zu ergreifen.
In künftigen Projekten plant das Forschungsteam, alle weltweit existierenden Minen mit SHABA zu analysieren und die gewonnenen Monitoring-Daten der Öffentlichkeit zugänglich zu machen. Das Tool ist bereits jetzt kostenlos verfügbar und repräsentiert einen bedeutenden Fortschritt in der Fernerkundung und Analyse der Umweltauswirkungen durch Bergbau. Es hat das Potenzial, die Art und Weise, wie wir die ökologischen Folgen des Bergbaus verstehen und managen, grundlegend zu verändern.
