Los ecosistemas se ven afectados por las perturbaciones físicas de las operaciones mineras, así como por las alteraciones químicas en el suelo y el agua. Las actividades mineras varían, pero pueden incluir la compactación del suelo y, a la inversa, la eliminación de la capa superior del suelo. Estas alteraciones interrumpen la dinámica de nutrientes al minimizar la disponibilidad de nitrógeno y fósforo, disminuir el pH a través de la acidificación del suelo y pueden introducir metales y ácidos tóxicos. Dependiendo de la escala y la naturaleza de la operación minera, estos efectos pueden ser localizados en la ubicación de la mina o, a través de la hidrología local, pueden extenderse a los sistemas acuáticos cercanos, como arroyos, humedales y lagos.
Physical Efectos
La compactación del suelo es uno de los efectos más severos que la minería tiene en los ecosistemas. La compactación es a menudo el resultado de excavadoras y otras piezas de maquinaria de gran tamaño que se mueven a través del paisaje, a menudo durante muchos años mientras la explotación minera todavía está en funcionamiento. A medida que se compacta el suelo, hay menos espacios de poros para que el oxígeno y el agua se muevan a través del perfil del suelo, lo que minimiza el potencial para el establecimiento de la planta. Además, como el agua no puede filtrarse a través del suelo, inevitablemente se moverá a través de la superficie del paisaje y aumentará la posibilidad de contaminar los sistemas acuáticos cercanos, como los humedales, arroyos y lagos. Por el contrario, la tierra vegetal, que suele ser los primeros 30 cm de suelo, puede extraerse. Esto reduce la fertilidad general del suelo y aumenta el movimiento del agua a través del suelo y el paisaje
Efectos químicos
Las operaciones mineras a menudo contaminan el suelo con metales pesados tóxicos y ácidos. Los ácidos pueden reducir el pH del suelo, evitando que las plantas y los microorganismos del suelo prosperen, y también pueden reaccionar con diversos minerales en el suelo que las plantas requieren, como el calcio y el magnesio. Los iones de hidrógeno del ácido absorben las partículas del suelo, impidiendo que otros nutrientes requeridos por las plantas permanezcan en el suelo. Estas alteraciones químicas pueden interactuar con la compactación del suelo. Debido a que el agua no se mueve a través del perfil del suelo, algunos de los metales y ácidos pueden ser arrastrados por el agua, extendiendo los efectos de la minería a lo largo de grandes porciones del paisaje. Elkins, Parker, Aldon y Whitford informan en su artículo "Responses of Soil Biota to Organic Ammendments in Stripmine Spoils in Northwestern New Mexico", en el "Journal of Environmental Quality", 1984, que la adición de materia orgánica a las tierras minadas puede aumentar retención de agua en el suelo, así como el proceso microbiano de acumulación y procesamiento de nutrientes, que potencialmente contrarresta y minimiza los efectos del ecosistema de las operaciones mineras.
Plant Life
Los ecosistemas funcionan debido a la interacción continua entre los componentes bióticos (vivos) y abióticos (no vivos). Debido a que cada componente afecta el funcionamiento de todos los demás, el agotamiento de los nutrientes del suelo y la acidificación y compactación del perfil del suelo pueden limitar la cantidad de vida vegetal que puede colonizar un lugar. Con una biomasa vegetal reducida, se procesa menos carbono por medio de la fotosíntesis, lo que conduce a una menor producción de oxígeno, menos biomasa en reposo y una menor transferencia y ciclo de nutrientes. Además, las plantas son reguladores clave en el ciclo del agua de un ecosistema, ya que utilizan la humedad en la fotosíntesis y transpiran el vapor de agua a la atmósfera. Como tal, la ausencia de plantas en un ecosistema puede inhibir las múltiples funciones y servicios comúnmente proporcionados.
