Solution contre la pollution du sol
Les êtres humains-comme le climat, les plantes et de nombreux autres organismes, sont des agents actifs de la formation des sols. Parce que les sols sont la peau vibrante dynamique de la surface terrestre de la Terre, les êtres vivants ont toujours interagi avec, et donc changé, les sols et les cours de leur formation. Tandis que les sols sont soumis à des changements majeurs et même la destruction par les forces naturelles à l’échelle du temps géologique, les changements résultant de l’activité humaine se produisent généralement sur une échelle de temps beaucoup plus court. Les les êtres vivants créent des répercussions sol d’une multitude de façons, à cause de l’agriculture, la construction, l’exploitation minière, et même la guerre. Dans certains cas, les activités humaines mettent en valeur les sols pour des utilisations particulières. Toutefois, dans un certain nombre de cas, l’interaction entre les humains et les sols a conduit à la dégradation des sols, qui est fondamentalement un processus de formation négative. Reconnaissant que l’utilisation du sol est au propre et au figuré la base pour la plupart des civilisations et que les ressources du sol sont essentiellement non renouvelable à l’échelle de temps humaine, la compréhension de la formation des sols est impératif du développement durable de l’agriculture et des ressources naturelles, afin de protéger la qualité de l’environnement.
Échelles et portée des impacts humains sur la formation des sols
Pour comprendre les effets de l’homme sur le sol, il est utile d’examiner d’abord les processus de formation des sols et de leurs taux dans les milieux naturels de fournir un cadre de référence. Du point de vue de la pédologie, l’étude de la formation des sols, est un assemblage complexe de matériaux minéraux et organiques formés à la surface de la Terre. En dépit de l’impact croissant des activités humaines sur le sol et la probabilité que tous les écosystèmes de la planète ont été influencés dans une certaine mesure par l’homme, de nombreux sols conservent leur morphologie de base dispensée par des processus naturels et des facteurs environnementaux. Une caractéristique de la formation des sols est la différenciation des horizons (couches). Les sols sont développés et organisés en horizons, par, chimiques, physiques et des processus biologiques complexes et interdépendants qui sont déterminés par les facteurs de formation des sols: le climat, les organismes, de la géologie, de la topographie, et de temps. La morphologie de chaque sol est l’expression de processus fondamentaux qui interagissent entre eux sur plusieurs échelles spatiales (de micromètres à plusieurs kilomètres) et des échelles temporelles (de quelques jours à des millénaires). Horizons à la surface (horizons A) sont souvent enrichi en matière organique, alors que des horizons plus profonds (horizons B) peuvent avoir des accumulations d’argile, de carbonate de calcium, des complexes organo-métalliques ou d’autres matériaux. Formation d’un horizon est relativement rapide parce que la matière organique s’accumule dans quelques siècles à un millénaire. Formation des horizons B prend généralement plusieurs milliers d’années pour devenir pleinement exprimé. En ce sens, les sols peuvent aller du plus jeune au moyen-âge à l’ancienne. La formation des sols progresse, les sols ont généralement tendance à devenir de plus en plus anisotrope comme ils se différencient en plus type et le nombre d’horizons.
La stabilité du paysage est une condition préalable pour le développement de sols horizon de procéder. Même si, les perturbations et les changements sont partie intégrante du fonctionnement de tous les écosystèmes naturels et leurs sols. Les sols, les paysages et les communautés biologiques associées sont soumis à des perturbations allant de perturbations mineures telles que les feux de faible intensité à des événements majeurs tels que le volcanisme, et au changement climatique et environnemental à long terme. Sur l’échelle des temps géologiques, les sols sont soumis à modification majeure, de destruction et de renouvellement. Contrairement à la relative lenteur du développement du sol naturel, les changements du sol résultant de l’activité humaine sont souvent plus rapide et de grande envergure. Changement causées par l’homme peut être si rapide et irréversible que le sol contaminé ne ressemble guère à sa forme originale. Les impacts humains inverser la tendance généralement anisotrope de la formation des sols, rendant les sols plus simple, moins organisés et plus homogène.
Un large éventail d’utilisation des terres et d’autres activités humaines ont modifié les chemins de formation dans de nombreux sols. Correspondant changements du sol sont également très variables en nature, l’intensité, la durée et l’échelle spatiale, et l’importance pour les sols et la qualité de l’environnement. Les actions humaines qui modifient le sol peuvent agir directement ou indirectement en modifiant à la fois la morphologie du sol et les processus de formation des sols sous-jacents. Ils peuvent être des changements intentionnels basés sur des stratégies de gestion des terres pour accroître la productivité des sols ou des réarrangements de paysages et de matériaux du sol pour construire des bâtiments, des routes et autres structures. Inversement, ils peuvent être involontaires changements qui peuvent conduire à la dégradation comme l’érosion des sols et de l’enterrement sous des sédiments. Changement des sols indirect peut résulter de processus hors site physiquement éloignées du sol contaminé, comme l’affaissement suivants pompage des eaux souterraines ou de sédimentation en aval. Dans utilisations des terres, comme l’agriculture, les horizons de surface ont généralement été plus altérés que les horizons de subsurface, tandis que les activités d’ingénierie changent souvent toute la séquence des horizons pédologiques. Les activités d’ingénierie mènent à certains des impacts les plus intensives en supprimant les sols entièrement et en les remplaçant par des matériaux terrestres différents, ainsi que par le remodelage de reliefs ou en construire de nouvelles. Agriculture et de l’ingénierie fusionnent dans les pratiques de gestion telles que la production de riz paddy et terrassement des pentes, qui impliquent également d’importants changements géomorphologiques et le sol.
Certaines activités humaines, comme l’agriculture, ont influencé les processus et la morphologie du sol pendant des milliers d’années, alors que d’autres, tels que le changement climatique mondial induit par l’activité humaine, deviendront de plus en plus important dans l’avenir. Certains impacts anthropiques sur l’environnement, tels que les pluies acides et la pollution, encourent des changements biologiques et chimiques moins visibles et, tandis que les processus tels que la suite de la désertification des changements radicaux plus par la perte de la couverture végétale, la dessiccation, le vent et l’érosion de l’eau, et l’accumulation de sel. Alors que les effets atmosphériques du changement climatique sont tout justes d’être détectés, leurs impacts potentiels sur la formation et la distribution des sols sont grandes parce que le climat est un facteur déterminant de la formation des sols au fil du temps.
Les sols diffèrent dans leur réponse aux actions humaines en termes de résistance au changement, et leur résilience, c’est leur capacité à rebondir vers leur état d’origine. Processus de changement du sol causée par l’homme peuvent être réversibles ou irréversibles, et les changements qui en résultent peuvent être éphémère permanent. Réponse dépend de deux facteurs externes, tels que le type d’impact, les conditions environnementales, ainsi que les propriétés du sol internes. Par exemple, les sols avec des textures uniformes ou qui sont riches en matières organiques ont tendance à être résistant à la compression. Après des milliers d’années de formation naturelle, certains horizons de subsurface ouverts par le labour profond peuvent revenir à leur état d’origine dans quelques années (par exemple, les horizons argileuses riches en argile), alors que des horizons plus endurcis tels que duripans de silice cimentée restent davantage fragmentés.
Évaluer les impacts humains sur la formation des sols
Le changement du sol causé par l’homme a été étudié par des pédologues de plusieurs façons. Plusieurs scientifiques ont encadré leurs points de vue dans le contexte des facteurs de formation des sols, plaçant l’homme au sein du facteur biotique, tout en reconnaissant le rôle unique de la culture humaine par opposition à d’autres organismes. On a montré que l’utilisation des terres modifie souvent les sols par des changements des autres facteurs de formation des sols. Par exemple, l’irrigation modifie sols des terres arides en changeant le facteur climatique, de plus en plus efficacement les précipitations. D’autres chercheurs ont mis l’homme en dehors des facteurs naturels de formation des sols à souligner l’ampleur et le rythme des effets anthropiques sur les sols extraordinaire. En travaillant avec les sols fortement altérés, tels que les sols miniers et des sols urbains, les pédologues ont défini de nouvelles classes taxonomiques du sol parce que ces sols ont peu ou pas de ressemblance avec leur état d’origine.
Comment le changement du sol est détecté et mesurée? Bien que moderne, de grandes répercussions sur le sol peuvent être évidents, tels que les changements de gros ou de destruction des sols et des paysages dans le développement urbain, les changements du sol à long terme sont souvent plus subtile et complexe. Histoires de changement du sol peuvent être difficiles à reconstituer, compliquée par des empreintes de multiples activités d’utilisation des terres et de l’évolution des conditions environnementales. Une approche pour évaluer l’influence anthropique à long terme sur le sol a été d’identifier les sols qui sont relativement intact, ou du moins qui ont documenté l’utilisation des terres des histoires, et d’utiliser ces sols comme points de référence permettant de mesurer les changements du sol. Trouver des jeux vraiment comparables de référence et les sols altérés est difficile et imprécise, et peut ne pas être possible dans certaines situations. Bien que les résultats des comparaisons doivent être interprétés avec prudence, l’approche site jumelé représente l’une des rares méthodes disponibles pour mesurer précisément les changements du sol à long terme. Changements de sol provenant de l’agriculture ont été surveillés à l’aide d’expériences contrôlées à quelques endroits depuis plus d’un siècle. Évaluer les sols agricoles anciens jusqu’à environ 1000-2000 ans d’âge a étendu la perspective de temps sur le changement des sols d’origine anthropique. On peut apprendre beaucoup sur les effets humains à long terme sur les sols et sur les réussites et les échecs dans l’utilisation et la gestion des sols, de cultures passées sur les sites archéologiques, ainsi que des cultures traditionnelles contemporaines qui ont vécu sur les mêmes terres depuis plusieurs générations. Études sur l’utilisation traditionnelle des terres passées et le présent contribuent informations pour évaluer les sols sur des échelles de temps plus inhérent à la notion d’utilisation durable des terres, ainsi que pour la modélisation et la prévision de l’état futur des ressources en terres.
Des changements dans les propriétés du sol et les processus résultant des activités humaines
Pour faciliter la compréhension des impacts et de l’appréciation des nombreuses façons dont les gens dépendent pour leur subsistance du sol et de soutien, les changements du sol sont présentés ici dans le cadre du type d’utilisation des terres ou d’autres activités humaines. Exemples de l’agriculture, de l’ingénierie pour le développement urbain, l’exploitation minière, l’élimination des déchets, la guerre et les changements environnementaux mondiaux sont choisis pour représenter la myriade de façons dont les gens changent sol. Il est important de reconnaître que les effets humains sur le sol sont complexes parce que les sols sont des systèmes dynamiques avec des composants connexes; ils sont eux-mêmes partie des écosystèmes au sein de la biosphère de la Terre. Les sols varient dans leur sensibilité aux perturbations et le seuil de changement. Simples pratiques d’utilisation des terres peuvent affecter de nombreuses propriétés du sol dans un processus en cascade, et les différentes utilisations des terres peuvent initier des processus similaires de changement dans les sols. Les sols peuvent être touchées par plus d’une pratique de l’utilisation des terres simultanément ou diachronique. Les utilisations du sol et de leurs variations diffèrent souvent dans la façon dont ils influent sur les sols en termes de grandeur, l’étendue spatiale, le taux et la durée.
Agriculture
L’agriculture a profondément et largement impacté les sols depuis sa création il ya environ 10.000 ans. Dans cette discussion, l’agriculture est encadrée large pour inclure toute la production végétale et animale pour l’alimentation animale, les fibres et les combustibles, y compris les cultures et l’élevage, ainsi que la foresterie. Toutes ces utilisations des terres reposent sur de nombreuses formes de sols du monde entier.
Certains sols sont tellement touchés par l’agriculture que leurs horizons originaux sont entièrement transformés ou enterrés. Ces horizons de surface construits qui peuvent être d’un mètre d’épaisseur sont le produit de siècles de culture, avec des ajouts de matières organiques comme le fumier et le gazon et amendements inorganiques comme le sable ou la marne. Les sols qui ont été transformées de façon similaire par des pratiques de gestion telles que le terrassement et les applications à long terme des matières fertilisantes se trouvent dans d’autres régions ayant une longue histoire de l’agriculture intensive comme l’Asie du Sud-Est et dans les Andes.
Contrairement à la fois l’intention et l’effet des sols construits, de nombreux sols sur les pentes ont été touchés par l’érosion accélérée de l’agriculture, certains au point de l’effacement ou l’enfouissement en profondeur dans les sédiments érodés par la mauvaise gestion. Horizons de surface, qui contiennent généralement la plupart des éléments nutritifs et de matière organique, sont les plus immédiatement sensibles à l’érosion. Une des principales raisons de l’érosion accrue des sols est la perte de la couverture végétale de protection comme des écosystèmes naturels tels que les forêts ou les prairies sont converties à l’agriculture. Alors que l’érosion accélérée a été difficile à quantifier sur l’échelle régionale à l’échelle mondiale, les taux d’érosion moyens estimés sur des terres arables varie d’environ 12 tonnes par hectare et par an, beaucoup plus que l’érosion naturelle taux. L’érosion de l’eau dues aux activités humaines et le vent est estimée à entraîner la dégradation d’environ un quart des terres arables du monde.
Comme les horizons de surface sont érodés, les horizons de subsurface ou le substratum augmentent effectivement plus proche de la surface et peuvent être exposés. Leur incorporation dans la couche arable sous modérée à grave érosion modifie les propriétés du sol telles que la couleur, la structure et la texture, souvent en abaissant la qualité des sols. Si horizons de subsurface sont problématiques pour la croissance des plantes, une grave dégradation de la productivité peut s’ensuivre. Dans certaines régions tropicales comme l’Afrique de l’Ouest et en Asie du Sud-Est, l’exposition des horizons de cimenté, riche en fer argile (petroplinthite) par l’érosion a entraîné l’abandon des terres agricoles. L’érosion des Ultisols avec très altérés, acides horizons d’accumulation d’argile dans chaud, tempéré à des environnements tropicaux a considérablement réduit le potentiel de production des sols. Même dans les matériaux de base de sédiments épaisses qui sont considérés comme “indulgent” à l’érosion, la productivité peut diminuer grâce à une exposition ou un événement profond des horizons et couches denses ou cimentés qui limitent enracinement, diminuent la capacité de l’eau disponible, ou de drainage permet de ralentir. Par exemple, d’épais dépôts de loess (de sédiments riches en limon par le vent), comme en Chine et la Palouse et du Midwest des régions des Etats-Unis sont favorables pour les cultures mais particulièrement sensibles à l’érosion. Les taux d’érosion dans le loess peuvent atteindre 100 tonnes par hectare et par an, dépassant les taux d’érosion naturelle par un à deux ordres de grandeur. Cela s’est traduit par la perte d’un des horizons, suivie par l’exhumation des sols enfouis (paléosols) ou fragipans fragiles denses à des profondeurs plus faibles qui réduisent la productivité.
L’érosion a également un impact sur la formation des sols hors site. Comme sédiments érodés sont transportés vers l’aval, les sols dans le terrain inférieur des bassins versants peuvent devenir enterré par les sédiments qui n’atteint pas les flux. Des études dans plusieurs régions ont mesuré enfouissement des sols d’origine par les sédiments qui est centimètres à mètres d’épaisseur. En outre, les sédiments fraîchement déposé constituent un autre matériau de base dans lequel la formation du sol peut recommencer. Une situation inverse est où les processus naturels de sédimentation et le renouvellement de la fertilité des sols sont affaiblies par la construction de barrages, comme dans le cas du barrage d’Assouan sur le Nil. La forte érosion et la sédimentation qui se produit dans de nombreux paysages agricoles indique que la transformation massive de nombreux sols se poursuit. Cette situation souligne la nécessité de documenter et répondre aux changements qui nuisent à la qualité et la productivité du sol.
Parce que le manque d’eau ou l’excès est une préoccupation majeure dans la plupart des systèmes agricoles, de nombreux sols ont été modifiés par les pratiques de gestion de l’eau. Certains changements sont directement tels que les effets de sols d’inondation pour la production de riz humide, créant sols riz avec des caractéristiques distinctives anthropiques. Sols “irragrique” dans les zones arides à semi-aride de l’Asie centrale ont été fortement altérée par l’irrigation à long terme, y compris plus de sédiments en suspension dans l’eau d’irrigation. Effets chimiques imprévues de l’irrigation dans certaines régions ont conduit à une dégradation sévère des sols par l’accumulation de sel et de transformation de sols salins ou sodiques. Dans une pratique opposée à celle des sols de rizières, la conversion des zones humides à la ligne de production des cultures par le drainage artificiel dans des régions comme le Midwest Etats-Unis a changé de sols anaérobies dominants aux Etats aérobies à dominante conduisant à des changements comme l’oxydation de la matière organique. Dans certaines régions du monde, de plusieurs mètres d’épaisseur de sol organique ont disparu grâce à des processus d’oxydation, ce qui entraîne l’affaissement du sol important.
Impacts agricoles plus subtiles ne peuvent pas modifier complètement le sol d’origine, mais au fil du temps provoquer des changements importants. Par exemple, depuis le milieu du 19ème siècle, la culture classique de sols organiques riches en matière Prairies dérivés (mollisols) à travers le Midwest Etats-Unis a conduit à une diminution marquée de la matière organique dans les horizons supérieurs du sol (figure 3). Beaucoup mollisols ont perdu environ un tiers à la moitié de leur matière organique d’origine. En plus de l’érosion, la cause principale est la perturbation des agrégats du sol par la culture, ce qui rend l’humus préalablement protégé accessible aux micro-organismes. Par rapport aux écosystèmes des prairies indigènes qui sont caractérisés par la matière organique abondante et conservateur cycle des éléments nutritifs, les sols agricoles ont une fécondité inhérente inférieure et sont plus “fuite” à l’égard de nutriments tels que l’azote. La perte de sol de la matière organique a un effet en cascade sur les propriétés du sol telles que la structure, réduisant la stabilité des agrégats et de faire les sols plus sujettes à la compaction. Teneurs en matières organiques peuvent être au moins partiellement restaurés des sols par la gestion, en utilisant plus diverses, des systèmes de culture axées sur la conservation, ou par un retour à une végétation plus naturelle.
Villes et industrie
La croissance des villes et de l’industrie a de profondes répercussions sur les sols et leur formation continue. Certains des impacts sont directs; d’autres sont indirect. La création de sols urbains construits est peut-être l’impact direct plus facilement reconnaissable de la croissance de la ville sur les sols. Sols construits ont des profils distincts qui sont généralement le produit de remplissage de l’ingénierie avantageux disponible au moment de la création. Ces sols créés par l’homme peuvent être fortement stratifié et composée de très différents types de remplissage en fonction de leur texture , la minéralogie et la chimie. Remplissage total – et par conséquent sol – épaisseur peut atteindre plusieurs mètres, avec l’âge maximal d’un sol correspondant à l’âge de la ville. C’est un sol urbain construit à Rome, Athènes, Mexico et Pékin peut être vieux de plusieurs milliers d’années alors que le sol similaire à New York ou Buenos Aires doit être inférieure à 500 ans. Bien sûr, beaucoup de nouveaux hectares de ces sols sont créés chaque année dans chaque ville que de nouveaux projets sont terminés. Beaucoup de villes antiques se produisent sur le dit, buttes ou collines formées à travers le temps créés par l’homme que les villes ont été reconstruites sur des précédents. D’autres matériaux de construction utilisés dans les sols urbains sont compostés boues d’épuration, les déchets solides municipaux, les métaux lourds, verre, plastique, métal, etc D’autres encore sont constitués de sable propre extrait de rivières à proximité ou terre végétale transportés des fermes locales. En d’autres termes, les sols urbains ont un degré exceptionnellement élevé de variabilité désorganisé.
Un deuxième impact direct du développement de la ville sur la formation des sols est à l’échelle du paysage que les maisons, les cours, les parcs et les rues remplacent le terrain naturel. Le résultat est un paysage fragmenté où les processus de formation des sols devenus contrôlée par topographique construit, hydrologiques, et des facteurs écologiques. Ainsi, alors que la morphologie de la plupart de ces sols ne présente pas les modifications profondes de leurs homologues du centre-ville, les processus du sol formant sont considérablement modifiées. Ceci peut être illustré par l’examen de deux mètres adjacentes hypothétiques; un gazon de plus en plus qui est fortement fertilisé et irrigué tandis que l’autre est planté de conifères et d’arbustes arbres, mais ne reçoit pas d’engrais et de l’eau supplémentaire. Au fil du temps, les propriétés des sols sous ces deux chantiers divergeront en réponse à leurs différents microclimats humides (par rapport à sec), le biote et les intrants chimiques. Comme leurs homologues construits, ils seront caractérisés par la variabilité désorganisée mais dans ce cas la désorganisation se produit au paysage (c.-cour à cour) échelle.
L’impact des villes et leur croissance continue sur la formation du sol augmente à mesure que de vastes zones de terres agricoles ainsi que sauvages souvent fragiles, les terres sont converties à des usages urbains. Aux Etats-Unis la superficie des terres en milieu urbain a augmenté de 6.000.000 à 26.000.000 hectares entre 1945 et 1992, avec certaines parties de la Californie et la Nouvelle-Angleterre se développer en «100 villes de mille” que les zones urbaines sont devenus entrelacés par les autoroutes et les banlieues express. L’urbanisation est encore plus d’un facteur critique dans les pays en développement parce que leurs populations sont de plus en plus à un taux quatre fois supérieur à la population mondiale.
Industrie, comme les villes, affecte directement et indirectement la formation des sols. Excavation des terres et le drainage sont deux agents directs de changement importants. Le dragage des zones humides ainsi que les sédiments des eaux peu profondes sous pour améliorer les ports, la construction de canaux et de rencontrer d’autres besoins commerciaux est un exemple de l’excavation industrielle. Tout d’abord, le dragage se détruit tout ce qui existait sol naturel. Deuxièmement, les matériaux de dragage – ou butin – est empilés quelque part et est plus tard utilisés dans la construction des sols. Sol créé à partir de dragage peut être utilisé pour les bâtiments, les routes, les parcs, les fermes, ou même des zones sauvages. Au fil du temps, il se développera une séquence d’horizons en réponse à son environnement. Le troisième impact pédologique de dragage est l’oxydation de la matière minérale et organique. Cela se produit parce que butin a été fouillé par le dessous de la nappe phréatique est désormais directement exposée à l’atmosphère riche en oxygène. Dans de nombreux cas, l’oxydation est assez bénigne en termes de propriétés et de la formation des sols. Un problème notable se produit lorsque le butin contient des sulfures. L’exposition des composés sulfurés aux résultats de l’air conduit à la formation rapide de grandes quantités d’acide sulfurique dans ces sols. Ces sols sulfatés acides sont également créés lorsque les sols naturellement sulfurés sont épuisées. On estime qu’il y a 24 millions d’hectares de sols potentiels de sulfate de l’acide dans le monde, avec de nombreux situé dans un cadre de choix pour le développement agricole et urbain.
Les impacts indirects de l’industrie sur la formation des sols sont aussi nombreux que les impacts indirects de l’urbanisation. L’un d’entre eux est l’addition de sol de contaminants tels que le plomb, le cadmium et d’autres métaux lourds. Dans certains endroits, ces métaux sont déposés sur les sols que les contaminants atmosphériques qui proviennent en usine ou véhicule échappement. Dans d’autres cas, ils sont ajoutés dans le sol directement et intentionnellement en tant que constituants de cendres volantes et autres déchets. L’agriculture des terres se réfère à l’élimination des déchets par l’application et les incorporer au sol quelques tonnes par hectare à la fois. Ces sols sont ensuite coupés, bien que les cultures ne soient pas normalement utilisées pour la consommation humaine. Composés contenant du sodium sont une autre catégorie de polluants industriels qui change la morphologie du sol – créant ainsi des sols sodiques. Ce processus est de plus en plus remarquer dans le monde entier en raison du nombre ahurissant d’utilisations industrielles pour les composés de sodium et de sodium (par exemple, liquide de refroidissement dans les processus nucléaires; fumigènes, les solvants dans la fabrication de laiton, papier, émaux céramiques, des textiles et des engrais, et des aliments la transformation) et la fréquence à laquelle les déchets de sodium sont appliquées à la terre. Radionucléides sont une autre classe de contaminants industriels qui modifient les processus du sol.
L’influence de la plupart des procédés industriels de la formation du sol est proportionnelle à l’intensité de l’activité industrielle et la distance du sol à partir de la branche. Cela signifie que les sols dans les zones ayant de nombreuses usines, les voitures, et d’autres activités industrielles sont plus très riches en contaminants que les sols où il y a peu d’industrie. De même, l’ampleur de l’impact irradie avec la distance de la source d’impact.
Exploitation minière
Les humains ont exploité la terre pour les métaux, les minéraux, et le carburant pour des milliers d’années. Actuellement, 8 milliards de tonnes de minerai et de pétrole sont extraits de la terre chaque année. Depuis le 19ème siècle, les activités minières ont radicalement transformé le paysage et les processus naturels modifiés de développement du sol. Les mines exige que la surcharge de sol et de ses matériaux de base se déplacer de telle sorte que le produit (par exemple, le minerai, roche, ou charbon) peuvent être enlevés, concentrés, et transportés hors du site le plus économiquement possible. Mining se traduit souvent par de grandes fosses, de hauts murs et de grandes accumulations de déblais non consolidée, les résidus de fusion, et finement broyé minerai résiduel. Lorsqu’abandonné à la surface de la terre, ces matériaux présentent souvent des risques environnementaux importants dus à la subsidence, le règlement, et l’instabilité des pentes. Butin peut également être contaminé par des métaux solubles. En outre, lorsque certains types de butin sont exposés à l’air et de l’eau de percolation, les réactions d’oxydation produisent de l’eau fortement acide à de fortes concentrations de métaux, limitant sévèrement l’activité biologique ultérieure. Dans États-Unis seulement, il a été estimé que l’exploitation minière de surface a perturbé plus de 23 000 kilomètres carrés.
Préoccupation au sujet des mines et leur butin a incité de nombreux pays à adopter des lois sur la qualité de l’environnement à compter de la fin du 20e siècle. Depuis ce temps, cependant, la planification et l’achèvement remise en état de terrains minés fait partie de chaque exploitation minière aux États-Unis ainsi qu’un certain nombre de pratiques sont activement suivie afin de permettre au site d’être à nouveau utilisé à d’autres fins et de veiller à ce que de surface et souterraines ressources en eau sont protégés. Construction d’un nouveau sol sur les sites miniers récupérés est un exemple de la plus radicale des impacts humains sur la formation des sols.
Succès la remise en état des terres de la mine doit répondre à un certain nombre de questions environnementales à grande échelle alors que dans le même temps la création d’un environnement proche de la surface qui favorise la croissance et le mouvement de l’eau de végétation dans le bassin hydrographique. Par exemple, un problème majeur dans la remise en état des mines de charbon et de minerai métallique est l’oxydation des minéraux sulfurés et drainage ultérieur et le ruissellement de l’eau acide. L’eau de surface, et les suintements doivent être traités avec de grandes quantités de calcite ou de la chaux hydratée pour neutraliser l’acidité avant que la végétation peut être établie. Matière et de plantes disponibles nutriments organiques sont généralement défaut dans les déblais, si l’application de boues d’épuration ou d’autres amendements organiques à la surface du butin est souvent utile. Des applications lourdes de nutriments tels que le phosphore et le potassium peuvent également être nécessaires.
À grande échelle reconstruction topographique de terres minées est cher, mais il est souvent indispensable de veiller à ce que les sols reconstitués maintenir la qualité écologique et environnementale. Dans certaines reconstructions, il est possible de rapprocher les contours généraux du paysage pré-extraction. Tout au long du processus de consolidation, le classement, et de façonner le nouveau paysage, le contrôle de la colonisation, de l’instabilité de la pente, et l’érosion de surface sera de minimiser les dommages hors site des sédiments et de drainage ainsi que de maintenir des conditions optimales pour la croissance et le développement des plantes des horizons pédologiques naturelles. Gestion de l’eau dans les terres de mine récupérés comprend la conception des bassins versants pour diriger la fois courir sur l’eau et des eaux de ruissellement. Le nouveau paysage peut être conçu pour retenir ou ralentir le mouvement de l’eau par passage à travers les zones humides artificielles.
Lorsque les matériaux d’origine n’ont pas été systématiquement stockés lors de l’extraction, les sols récupérés présentent souvent une extrême variabilité. Problèmes de mélanges homogènes de particules fines et grossières comprennent à la fois l’affaissement et l’insuffisance des capacités de rétention d’eau pour les plantes de se développer. Pour cette raison, les approches de restauration modernes font généralement appel à la restauration de la séquence naturelle des matériaux géologiques (par exemple, des déblais rocheux dérivés placé sous butin jusqu’à dérivés placé ci-dessous en matière organique riche couche arable). Les taux de développement dans les sols miniers reconstruits sont lents.
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