In den letzten 20 Jahren hat sich der Bedarf für den Sandabbau für Baustoffe verdreifacht und liegt bei 50 Milliarden Tonnen pro Jahr. Den Umweltauswirkungen des Sandabbaus wurde jedoch nicht viel Aufmerksamkeit geschenkt. Nun, wir sind hier, um dem gerecht zu werden.
Um eine „Sandkrise“ zu vermeiden, sind dringende Maßnahmen erforderlich, sagt das Umweltprogramm der Vereinten Nationen.
Fünf Schlüsselinitiativen werden in einem aktuellen Bericht aufgeführt Bericht des Weltwirtschaftsforums zu helfen Zement- und Betonindustrie seine Auswirkungen auf die Umwelt verringern.
Tatsächlich sind Städte auf Sand gebaut. Der Bedarf an sandbasierten Baumaterialien, Glas und Beton steigt mit zunehmender Urbanisierung der Welt. Bis 68 werden voraussichtlich bis zu 2050 % der Menschen auf dem Planeten in Städten leben.
Um diesen Menschen Wohnraum zu bieten, erfolgt der industrielle Sandabbau, auch Aggregatgewinnung genannt, jedoch schneller als der Nachschub an Materialien. Bei diesem Verfahren werden Sand und Kies aus Flussbetten, Seen, dem Meer und Stränden entfernt, um sie für Bauzwecke zu verwenden. Dies hat einen negativen Einfluss auf das Ökosystem.
Inhaltsverzeichnis
Fakten zum Sandabbau
Jedes Jahr werden fast sechs Milliarden Tonnen Sand aus den Ozeanen auf der ganzen Welt ausgebaggert. Laut UNEP könnte das Ausbaggern von Sand Küstengemeinden anfälliger für Überschwemmungen machen. Jüngsten UN-Schätzungen zufolge werden jährlich fast sechs Milliarden Tonnen Sand vom Meeresboden der Welt ausgebaggert.
Nach Angaben des Center for Analytics des UN-Umweltprogramms (UNEP) ist Sand nach Wasser die am häufigsten genutzte natürliche Ressource weltweit. Beton, Glas und Technologie wie Sonnenkollektoren werden alle aus Sand hergestellt.
Nach Angaben von Marine Sand Watch erfolgt die Ausbaggerung mit zunehmender Geschwindigkeit und nähert sich der natürlichen Wiederauffüllungsrate von 10 bis 16 Milliarden Tonnen.
Sechs Milliarden der geschätzten 50 Milliarden Tonnen Sand und Kies, die jährlich weltweit verbraucht werden, stammen dem Verband zufolge aus den Weltmeeren und Ozeanen.
Das Ausbaggern von Sand kann erhebliche Auswirkungen auf Küstengemeinden und die Artenvielfalt haben. Küstengemeinden werden auf Sand angewiesen sein, um ihre Küsten gegen die Bedrohung durch steigende Meeresspiegel und Unwetterereignisse wie Hurrikane zu schützen.
Laut UNEP erleichtern ausreichende Sandvorräte auch den Offshore-Energiesektor, zu dem auch der Bau von Wind- und Wellenturbinen gehört.
Umweltauswirkungen des Sandabbaus
- Uferlebensraum, Flora und Fauna
- Strukturelle Stabilität
- Grundwasser
- Wasserqualität
1. Uferlebensraum, Flora und Fauna
Über die unmittelbaren Minenstandorte hinaus kann der Instream-Bergbau zusätzliche kostspielige Auswirkungen haben. Jedes Jahr gehen Ufergebiete verloren, die Lebensräume für Wildtiere und reichlich Holzvorräte bieten, sowie viele Hektar produktives Flussuferland.
Das Erholungspotenzial, die Artenvielfalt und die Produktivität der Fischerei werden durch geschädigte Flussökosysteme negativ beeinflusst. Stark beschädigte Kanäle können den Grundstücks- und ästhetischen Wert beeinträchtigen.
Für ein langfristiges Leben benötigt jede Art bestimmte Umweltbedingungen. Einheimische Pflanzen in Fließgewässern haben spezielle Anpassungen an die Umweltbedingungen entwickelt, die vor nennenswerten Eingriffen des Menschen vorherrschten.
Dies hat zu erheblichen Veränderungen des Lebensraums geführt, von denen einige Arten gegenüber anderen profitiert haben verringerte biologische Vielfalt und Produktivität insgesamt. Die Stabilität des Gerinnebetts und der Ufer der meisten Bäche und Flüsse hat direkte Auswirkungen auf die Qualität des Ökosystems.
Die meisten Wasserlebewesen können in instabilen Bachläufen nicht überleben. Schwankungen in der verfügbaren Schlickmenge führen häufig zu Bett- und Uferinstabilität und verursachen erhebliche Kanalanpassungen.
Beispielsweise sind die Abholzung von Auwäldern und der Instream-Bergbau zwei Beispiele für menschliche Aktivitäten, die die Erosion von Flussufern beschleunigen und Flussufer in reine Sedimentquellen verwandeln, was häufig der Fall ist schädliche Auswirkungen auf das Wasserleben.
Durch anthropogene Aktivitäten verursachte Bettinstabilitäten, die die Höhe des Bachbetts künstlich senken, führen zu einer Nettofreisetzung von Schlamm in der Umgebung. Die Lebensräume vieler Wassertiere in Flüssen werden durch instabile Sedimente einfacher und schlechter. Diese Auswirkungen kommen nur wenigen Tieren zugute.
Die beiden Hauptfolgen des Sandabbaus in Gewässern sind Sedimentation und Bodenverschlechterung, die beide das Leben im Wasser ernsthaft schädigen können.
Das empfindliche Gleichgewicht zwischen Bachfluss, aus dem Wassereinzugsgebiet zugeführtem Sediment und Kanaldesign bestimmt die Stabilität von Kies- und Sandbettbächen.
Prozesse der Kanal- und Habitatentwicklung werden durch bergbaubedingte Veränderungen im Sedimentangebot und in der Kanalstruktur gestört. Darüber hinaus verlanden Lebensräume flussabwärts aufgrund instabiler Substratbewegungen. Die Abbauintensität, Partikelgrößen, Bachläufe und Kanalmorphologie bestimmen alle, inwieweit etwas betroffen ist.
Der Rückgang der Faunapopulationen ist auf den Verlust von Lebensräumen im aquatischen Ökosystem über und unter der Erde zurückzuführen, der durch die vollständige Entfernung der Vegetation verursacht wird Verschlechterung des Bodenprofils.
Die Fischwanderung zwischen Teichen wird durch die Verbreiterung des Kanals behindert, wodurch das Bachbett flacher wird und in Riffelzonen eine verflochtene oder unterirdische Kiesströmung entsteht.
Wenn sich tiefe Becken mit Kies und anderen Materialien füllen, wird der Kanal gleichmäßiger flach, was zu einer Verringerung der Vielfalt des Lebensraums, der Struktur von Riffelbecken und der Population großer Raubfische führt.
2. Strukturelle Stabilität
Bachlaufkanäle, Sand- und Kiesabbau können sowohl öffentliches als auch privates Eigentum schädigen. Durch den Kiesabbau können Kanaleinschnitte entstehen, die unterirdische Rohrleitungen und andere Infrastruktur freilegen und Brückenpfeiler gefährden.
Die beiden Hauptarten des Instream-Bergbaus, die zu einer Bodenverschlechterung führen, sind:
- Grubenaushub
- Bar-Skimming
Kanalinzision, ein anderer Name für Bettdegradation, wird durch zwei Hauptprozesse verursacht:
- Kopfschneiden
- „Hungriges“ Wasser
Beim Headcutting wird ein Bergbauloch im aktiven Kanal ausgehoben, wodurch das Bachbett abgesenkt wird und eine Kerbstelle entsteht, die die Fließenergie erhöht und die Kanalneigung lokal steiler macht. An einem Kerbpunkt kommt es zu Bodenerosion, die sich bei starken Überschwemmungen zunehmend flussaufwärts ausbreitet.
Erhebliche Mengen an Flussbettschlamm werden durch Kopfschneiden mobilisiert und anschließend flussabwärts transportiert, um sich in der ausgegrabenen Region und anderen flussabwärts gelegenen Bereichen abzulagern.
Die Auswirkungen stromabwärts von Bergbaustandorten in kiesreichen Bächen halten möglicherweise nicht lange nach Abschluss des Bergbaus an, da sich das Gleichgewicht zwischen Sedimenteintrag und -transport an einem Standort schnell wiederherstellen kann.
In Bächen mit wenig Kies können die Auswirkungen schnell auftreten und noch viele Jahre nach Abschluss des Abbaus anhalten. Das Kopfschneiden ist sowohl in kiesreichen als auch in kiesarmen Bächen immer noch ein Problem, unabhängig von den Auswirkungen, die es flussabwärts hat.
Kopfschnitte legen häufig weite Strecken flussaufwärts und in Nebenflüsse zurück; In bestimmten Wassereinzugsgebieten können sie sogar bis zum Quellgebiet vordringen, bevor sie durch natürliche oder künstliche Barrieren aufgehalten werden.
Bei der Gewinnung von Mineralien erhöht sich die Durchflusskapazität des Kanals, was zu einer zweiten Art der Bettdegradation führt. Lokal wird durch das Abschöpfen von Balken die Fließbreite vergrößert und durch das Ausheben von Gruben die Fließtiefe erhöht.
Sedimente von flussaufwärts gelegenen Standorten lagern sich am Bergbaustandort ab, da beide Umstände zu langsameren Strömungsgeschwindigkeiten und geringerer Strömungsenergie führen.
Die Menge des transportierten Materials, das den Standort verlässt, ist jetzt kleiner als die Kapazität des Flusses, Sedimente zu transportieren, da der Fluss über den Standort hinaus voranschreitet und die Strömungsenergie als Reaktion auf die „normale“ Kanalform stromabwärts ansteigt.
Dieses „hungrige“ Wasser bzw. sedimentarme Strömung zieht weitere Sedimente aus dem Bach, der unterhalb des Bergbaustandorts fließt, und beschleunigt so den Prozess der Bodendegradation. Dieser Zustand bleibt so lange bestehen, bis Sedimenteintrag und -austrag am Standort wieder im Gleichgewicht sind.
Unterhalb von Dämmen, wo Material eingeschlossen wird und „hungriges“ Wasser flussabwärts freigesetzt wird, kommt es typischerweise zu Kanaleinschnitten. Dies hat einen ähnlichen Effekt. Dieses Problem wird durch die Mineralgewinnung stromabwärts von Staudämmen noch verschärft.
Während Deiche, Uferschutz und veränderte Fließregime ebenfalls das Einschneiden von Kanälen begünstigen, sind die Mineralextraktionsraten in vielen Bächen häufig um Größenordnungen höher als der Sedimentvorrat des Wassereinzugsgebiets, was darauf hindeutet, dass die Extraktion in erster Linie für die beobachteten Veränderungen in den Kanälen verantwortlich ist.
Die Anfälligkeit für die Auswirkungen von Hungerwasser hängt von der Entnahmerate und der Wiederauffüllungsrate ab. Bäche mit geringem Kiesanteil wären anfälliger für Störungen.
Der Kanaleinschnitt erzeugt nicht nur eine vertikale Instabilität im Kanalbett, sondern verbreitert auch den Kanal und beschleunigt die Ufererosion, was zu seitlicher Instabilität führt.
Wenn die mechanischen Eigenschaften des Ufermaterials nicht in der Lage sind, das Gewicht des Materials zu tragen, erhöht der Einschnitt die Höhe des Flussufers und führt zum Versagen des Ufers. Wenn sich tiefe Becken mit Kies und anderen Sedimenten füllen, führt die Verbreiterung des Kanals dazu, dass das Bachbett flacher wird.
Extreme Temperaturschwankungen im Bach werden durch Kanalvergrößerung und -absenkung noch verstärkt, und der Sedimenttransport flussabwärts wird durch Kanalinstabilität beschleunigt.
Bevor es zu nennenswerten Kanalanpassungsströmen kommt, kann es mehrere Jahre dauern, bis sich eine durch den Bergbau verursachte Bodendegradation und andere Kanalveränderungen manifestieren, und diese Veränderungen können noch lange nach Abschluss der Förderung anhalten.
3. Grundwasser
Der Sandabbau gefährdet nicht nur Brücken, sondern verwandelt Flussbetten auch in große, tiefe Löcher. Dadurch sinkt der Grundwasserspiegel, wodurch die Trinkwasserbrunnen an den Ufern dieser Flüsse austrocknen.
Bodenverschlechterung durch Instream-Bergbau verringert die Höhe des Bachlaufs und den Grundwasserspiegel der Auen, was wiederum wasserspiegelabhängige Holzpflanzen in Ufergebieten zerstören und die Feuchtperioden in Uferfeuchtgebieten verkürzen kann. Salzhaltiges Wasser kann in Süßwasserkörper eindringen in Gebieten, die in der Nähe des Meeres liegen.
4. Wasserqualität
Die Wasserqualität des Flusses wird durch den flussaufwärts gelegenen Sandabbau beeinträchtigt.
Zu den Auswirkungen gehören eine höhere kurzfristige Trübung am Bergbaustandort durch Sedimentresuspension, Sedimentation durch organische Partikel und die Lagerung und Deponierung überschüssigen Bergbaumaterials sowie Ölverschmutzungen oder -lecks durch Aushubgeräte und fahrende Fahrzeuge.
Die Menge an Schwebstoffen im Wasser an der Ausgrabungsstelle und flussabwärts nimmt aufgrund der zunehmenden Flussbett- und Ufererosion zu. Schwebstoffe können negative Auswirkungen auf aquatische Ökosysteme und Wassernutzer haben.
Wenn Wassernutzer unterhalb des Grundstücks Wasser für Wohnzwecke entnehmen, sind die Auswirkungen besonders groß. Die mit der Wasseraufbereitung verbundenen Kosten können durch Schwebstoffe erheblich steigen.
Was kann getan werden, um eine Sandkrise zu vermeiden?
Regierungen stehen zunehmend unter Druck, den Sandabbau zu regulieren, es muss jedoch noch mehr Arbeit geleistet werden, um Alternativen für die Nutzung im Bauwesen zu finden und die anhaltenden Wohnungsprobleme anzugehen, mit denen die Welt konfrontiert ist. In Singapur beispielsweise wird in 3D-gedrucktem Beton wiedergewonnener Glasabfall anstelle von Sand verwendet.
Zur Verhinderung einer Sandkrise werden im UNEP-Bericht zehn Vorschläge aufgeführt, die einen Kompromiss darstellen würden Umweltschutz und die Bedürfnisse der Baubranche:
Wie das UNEP sagt, dass wir eine Sandkatastrophe verhindern können. Bild: UNEP
Laut UNEP muss Sand als „strategische Ressource auf allen Regierungs- und Gesellschaftsebenen“ anerkannt werden und Ökosysteme, die durch den Sandabbau geschädigt wurden, müssen repariert werden, damit das Sandressourcenmanagement „gerecht, nachhaltig und verantwortungsvoll“ ist .“
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Ein leidenschaftlicher Umweltschützer aus ganzem Herzen. Lead Content Writer bei EnvironmentGo.
Ich bemühe mich, die Öffentlichkeit über die Umwelt und ihre Probleme aufzuklären.
Es ging schon immer um die Natur, wir sollten sie schützen, nicht zerstören.