Αξιολόγηση βλάστησης βάσει τηλεπισκόπησης σε τοποθεσίες ορυχείων μετά το κλείσιμό τους στον Καναδά

Από RemoteSensing Wiki

Πρωτότυπος τίτλος: Remote Sensing-Based Revegetation Assessment at Post-Closure Mine Sites in Canada

Συγγραφείς: Sam Gordon, Xiaoyong Xu and Yanyu Wang

Δημοσιεύθηκε: Sustainability 2023, 15, 11287. https://doi.org/10.3390/su151411287

Λέξεις κλειδιά: χχχ

Αντικείμενο εφαρμογής: χχχ

1. ΕΙΣΑΓΩΓΗ

Εικόνα 1. Λίστα με επιλεγμένες τοποθεσίες ορυχείων, πηγή: [1]

Εικόνα 2. Η γεωγραφική κατανομή των επιλεγμένων θέσεων ορυχείων, πηγή: [2]

Εικόνα 3. Το NDVI αλλάζει με το έτος (συμπαγείς γραμμές) για τις τοποθεσίες του ορυχείου μελέτης. Οι γραμμές παύλα υποδηλώνουν τις γραμμές τάσης γραμμικής παλινδρόμησης για τις αλλαγές NDVI, πηγή: [3]

Εικόνα 4. Οι κλίσεις γραμμικής παλινδρόμησης (ρυθμοί) για το NDVI αλλάζουν με την πάροδο του χρόνου στις τοποθεσίες μελέτης, πηγή: [4]

Εικόνα 5. Ταξινομημένοι τύποι κάλυψης γης από τα έτη (a) 1989 και (b) 2021, καθώς και (c) η ανίχνευση αλλαγής κάλυψης γης μεταξύ των δύο ετών στο ορυχείο Pine Point. Η διακεκομμένη γραμμή υποδηλώνει το όριο, πηγή: [5]

Εικόνα 6. Ταξινομημένοι τύποι κάλυψης γης από τα έτη (a) 1997 και (b) 2021, καθώς και (c) η ανίχνευση αλλαγής κάλυψης γης μεταξύ των δύο ετών στο Wapisiw Lookout. Η διακεκομμένη γραμμή υποδηλώνει το όριο, πηγή: [6]

Εικόνα 7. Ταξινομημένοι τύποι κάλυψης γης από τα έτη (a) 1984 και (b) 2021, καθώς και (c) η ανίχνεσυση αλλαγής κάλυψης γης μεταξύ των δύο ετών στην τοποθεσία Gateway Hill. Η διακεκομμένη γραμμή υποδηλώνει το όριο της τοποθεσίας υπερφόρτωσης, πηγή: [7]

Εικόνα 8. Ταξινομημένοι τύποι κάλυψης γης από τα έτη (a) 1984 και (b) 2021, καθώς και (c) ο εντοπισμός αλλαγής κάλυψης γης μεταξύ των δύο ετών στο Highmont. Η διακεκομμένη γραμμή υποδηλώνει το όριο, πηγή: [8]

Εικόνα 9. Ταξινομημένοι τύποι κάλυψης γης από τα έτη (a) 1992 και (b) 2021, καθώς και (c) η ανίχνευση αλλαγής κάλυψης γης μεταξύ των δύο ετών στο Stanrock TMA. Η διακεκομμένη γραμμή υποδηλώνει το όριο, πηγή: [9]

Εικόνα 10. Ταξινομημένοι τύποι κάλυψης γης από τα έτη (a) 1984 και (b) 2021, καθώς και (c) ο εντοπισμός αλλαγής κάλυψης γης μεταξύ των δύο ετών στο ορυχείο Clinton Creek. Η διακεκομμένη γραμμή υποδηλώνει το όριο της μονάδας απορριμάτων βράχου του Clinton Creek, πηγή: [10]

Εικόνα 11. Σχέδιο διασποράς του έτους κλεισίματος της τοποθεσίας έναντι του έτους 2021 όσον αφορά τις τιμές RI στις έξι τοποθεσίες ορυχείων, πηγή: [11]

Ο τομέας εξόρυξης διαδραματίζει σημαντικό ρόλο στην οικονομία του Καναδά διότι η βιομηχανία εξόρυξης συνεισέφερε το 5% του ονομαστικού ΑΕΠ του Καναδά το 2019 και επίσης υποστηρίζει τεράστια ποσά τοπικής απασχόλησης, ειδικά για αυτόχθονες πληθυσμούς στον Καναδά. Επιπλέον, η απασχόληση που σχετίζεται με την εξόρυξη μπορεί να μεταφέρει περαιτέρω τα οφέλη από την ανάπτυξη των πόρων στην τοπική οικονομία. Ωστόσο, η εξόρυξη θα μπορούσε να προκαλέσει μια σειρά περιβαλλοντικών ζητημάτων (π.χ. διαταραγμένα εδάφη, μόλυνση εδάφους και υδάτινων πόρων και απώλεια βιοποικιλότητας). Η κάλυψη γης που επηρεάζεται από τις νάρκες και η αλλαγή χρήσης γης θα επηρεάσουν την απορρόφηση άνθρακα, επιδεινώνοντας την υπερθέρμανση του πλανήτη και τους τοπικούς κλιματικούς κινδύνους. Έτσι, μία από τις πιο σημαντικές πρακτικές για τη βιώσιμη ανάπτυξη των εργασιών εξόρυξης είναι η αποκατάσταση της βλάστησης, του εδάφους, της βιοποικιλότητας και των οικολογικών διεργασιών των διαταραγμένων εδαφών σε περιοχές μετά το κλείσιμο ορυχείων, προσφέροντας φυσικά, χημικά και βιολογικά οφέλη σε ανακτημένες τοποθεσίες ορυχείων, οι οποίες μπορούν να ανακτήσουν την ικανότητά τους να αποθηκεύουν άνθρακα και άζωτο. Στον Καναδά, πολλές από τις τοποθεσίες ορυχείων είχαν συνήθως υποστεί αποκατάσταση μέσω φυσικής διαδοχής μετά από διαταραχή, η οποία είναι γνωστή ως αυθόρμητη αναβλάστηση ή παθητική αποκατάσταση. Άλλη μέθοδος είναι η ενεργή αποκατάσταση κατά την οποία σχεδιάζονται και υλοποιούνται έργα αποκατάστασης γης σε ένα συγκεκριμένο επίπεδο λειτουργίας του οικοσυστήματος, βελτιώνοντας την ακεραιότητα του περιφερειακού οικοσυστήματος και την κοινωνική-οικολογική ανθεκτικότητα. Μια παθητική ανάκτηση μπορεί να αυξήσει τη βιοποικιλότητα και τις οικολογικές λειτουργίες με σχετικά χαμηλές οικονομικές δαπάνες, αλλά συνήθως οδηγεί σε πιο αργή ανάκτηση και λιγότερο έλεγχο των ιδιοτήτων του οικοσυστήματος, ενώ μια ενεργή ανάκτηση και βλάστηση μπορεί να διευκολύνει και να επιταχύνει την ανάκαμψη του τοπίου και του οικοσυστήματος. Η μακροπρόθεσμη παρακολούθηση της αλλαγής της κάλυψης γης είναι ένα σημαντικό στοιχείο των πρακτικών βιώσιμης αποκατάστασης που σχετίζονται με διαταραχές από τις εξορυκτικές εργασίες. Οι τεχνικές τηλεπισκόπησης μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την αξιολόγηση της έκτασης της αναβλάστησης του ορυχείου, καθώς, η τηλεπισκόπηση προσφέρει τα πλεονεκτήματά της (π.χ. καλύτερη χωρική κάλυψη, λιγότερα εργατικά και οικονομικά έξοδα) στην παρακολούθηση της αλλαγής της κάλυψης γης. Οι μέθοδοι τηλεπισκόπησης χρησιμοποιούνται όλο και περισσότερο για την ανίχνευση της αποκατάστασης και της αναβλάστησης του ορυχείου στον Καναδά τις τελευταίες δεκαετίες. Χρησιμοποιήθηκαν δεδομένα πολλαπλών χρονικών πολυφασματικών ή υπερφασματικών εικόνων για την εξαγωγή των δεικτών βλάστησης ή/και των ταξινομημένων τύπων κάλυψης γης, τα οποία στη συνέχεια χρησιμοποιήθηκαν για την παρακολούθηση της αναβλάστησης του ορυχείου. Επιπλέον, οι τεχνικές τηλεπισκόπησης έχουν εφαρμοστεί για την αξιολόγηση της αποκατάστασης και της αναβλάστησης σε τοποθεσίες ορυχείων σε όλο τον κόσμο, όπως στην Αυστραλία, τη Βραζιλία, την Κίνα, την Ευρώπη και τις ΗΠΑ. Αν και έχει σημειωθεί σημαντική πρόοδος στην αξιολόγηση βάσει τηλεπισκόπησης της αναβλάστησης του ορυχείου και της οικολογικής αποκατάστασης στον Καναδά, οι περισσότερες από τις αξιολογήσεις επικεντρώθηκαν μόνο στη συμπεριφορά ανάκτησης και αναβλάστησης σε μία τοποθεσία ορυχείου. Υπάρχει έλλειψη πληροφοριών σχετικά με το πόσο διαφορετικά συμπεριφέρθηκε η ανάκτηση του τοπίου σε διαφορετικές τοποθεσίες, έτσι, η παρούσα μελέτη χρησιμοποιεί τεχνικές τηλεπισκόπησης για να εξετάσει την αλλαγή της κάλυψης της βλάστησης στο χώρο και το χρόνο σε πολλαπλές τοποθεσίες αποκαταστάσεως ορυχείων σε ολόκληρο τον Καναδά.