vignette|droite|280px|Le rio Tinto, un exemple d'impact environnemental de l'exploitation minière.
Les impacts environnementaux de l'industrie minière se font ressentir à l'échelle locale, régionale et mondiale. L'extraction minière peut provoquer l’érosion des sols, la formation de dolines, la perte de biodiversité ou la contamination des sols, des eaux souterraines et des eaux de surface par les produits chimiques utilisés lors de cette phase. Ces processus affectent également l’atmosphère, avec des émissions de carbone qui contribuent au changement climatique.
Certaines méthodes d’exploitation minière, comme l'extraction du lithium, du phosphate, du charbon par enlèvement de sommets ou du sable, peuvent avoir des effets si importants sur l'environnement et la santé publique que les exploitants sont tenus de respecter des codes environnementaux et de réhabilitation stricts afin de garantir le retour à l'état d'origine de la zone exploitée. Si activité minière peut apporter divers avantages aux sociétés, elle peut aussi susciter des conflits, notamment concernant l’utilisation des sols.
Selon la page The World Counts, « la quantité de ressources extraites de la Terre a augmenté de 39,3 milliards de tonnes en 2002. Soit une augmentation de 55 % en moins de 20 ans ».
Érosion L'érosion des versants de collines exposées, des terrils miniers, des digues à résidus, ainsi que l'envasement des drainages, des ruisseaux et des rivières qui en résulte peuvent affecter considérablement les zones environnantes. Un exemple typique est la mine géante d'Ok Tedi en Papouasie-Nouvelle-Guinée.
L'érosion des sols est le résultat de perturbations physiques causées par les activités minières (excavation, dynamitage) dans les zones sauvages. Cela perturbe le système racinaire des arbres, qui joue un rôle crucial dans la stabilisation du sol et la prévention de l'érosion. Les matériaux érodés peuvent être transportés par ruissellement dans les eaux de surface avoisinantes, ce qui est à l'origine du processus de sédimentation. En outre, la modification des schémas de drainage réoriente l'écoulement de l'eau, intensifiant l'érosion et la sédimentation des masses d'eau adjacentes. L’impact cumulatif entraîne une dégradation de la qualité de l’eau, une perte d’habitat et des dommages écologiques durables.
Dolines
vignette|188x188px| Maison à Gladbeck, en Allemagne, avec des fissures causées par l'érosion gravitationnelle due à l'exploitation minière Une doline, sur ou à proximité d'un site minier, est généralement causée par l'effondrement du toit d'une mine lors de l'extraction, par la faiblesse des morts-terrains ou par des discontinuités géologiques. Les morts-terrains du site minier peuvent développer des cavités dans le sous-sol ou la roche, se remplissant de sable et de terre provenant des strates sus-jacentes. Ces cavités dans le sous-sol peuvent finir par s'effondrer et former un gouffre à la surface (doline). L'effondrement soudain crée une grande dépression à la surface, ce qui peut être dangereux pour la sécurité des habitants locaux. Les dolines sur un site minier peuvent être atténuées grâce à une conception appropriée des infrastructures, telles que des supports miniers et une construction plus réfléchie des murs de protection, afin de créer une barrière autour d'une zone sujette à ce phénomène. Le remblayage et l'injection de coulis peuvent permettre de stabiliser les ouvrages souterrains abandonnés.
Pollution de l'eau L’industrie minière peut avoir des effets néfastes sur la qualité des eaux de surface et souterraines environnantes. Si les précautions appropriées ne sont pas prises, des concentrations anormalement élevées de produits chimiques, tels que l’arsenic, l’acide sulfurique et le mercure, peuvent se répandre et contaminer des volumes importants d’eau de surface ou souterraine. Les grandes quantités d’eau utilisées pour le drainage des mines, leur refroidissement, l’extraction aqueuse et d’autres processus miniers augmentent le risque de contamination des masses d'eau par ces produits chimiques. L’exploitation minière produisant de grandes quantités d’eaux usées, les méthodes d’élimination sont limitées en raison des contaminants présents. Le ruissellement de ces polluants peut avoir des impacts désastreux sur les écosystèmes. La contamination des bassins hydrographiques résultant de fuites d'effluents pollués a également un impact sanitaire sur les populations locales.
La minimisation de l'impact des exploitations minières sur l'environnement est imposée par la loi fédérale américaine et celle de chaque État, qui obligent les exploitants à respecter les normes de protection des eaux de surface et souterraines contre les contaminants. L'utilisation de procédés d'extraction non toxiques tels que la biolixiviation est le moyen le plus efficace pour y parvenir. En outre, le traitement des polluants doit se poursuivre après le démantèlement d’une mine, car les systèmes d’eau environnants peuvent encore être contaminés des années après l'arrêt de l'activité minière.
Drainage minier acide
L'extraction minière nécessite souvent des travaux sous le niveau de la nappe phréatique, ce qui oblige à pomper continuellement l'eau pour prévenir les inondations. Lorsqu'une mine est abandonnée, le pompage s'arrête, permettant ainsi à l'eau d'envahir les galeries. Ce processus marque généralement le début des phénomènes de drainage minier acide (DMA) dans de nombreux cas. droite|vignette| Drainage minier acide au Portugal Le drainage minier acide se produit naturellement dans certains environnements, dans le cadre du processus d'altération, généralement dans des roches contenant une abondance de minéraux sulfurés. Ce processus naturel est cependant exacerbé par les perturbations anthropiques, tels que l'exploitation minière et les activités de construction.
Un drainage minier acide (DMA) se produit lorsque des roches contenant des minéraux sulfurés (par exemple la pyrite) sont exposées à l'eau et à l'air, produisant ainsi un drainage acide riche en sulfate. Ces eaux acides peuvent extraire divers métaux lourds des roches et du sol environnants. C'est une source majeure de pollution environnementale, contaminant les eaux de surface et les eaux souterraines à proximité, nuisant aux écosystèmes et rendant l'eau impropre à la consommation. Le drainage minier acide peut persister pendant de longues périodes, même longtemps après la fin des activités minières, entraînant une dégradation continue de l'environnement.
Les cinq principales technologies utilisées pour surveiller et contrôler les drainages miniers acides sont les systèmes de dérivation, les bassins de confinement, les systèmes de pompage des eaux souterraines, les systèmes de drainage souterrain et les barrières souterraines. Dans de nombreux cas, l’eau contaminée est généralement pompée vers une station de traitement. Une étude d'impact datant de 2006 a révélé que « les prévisions de qualité de l'eau faites après avoir pris en compte les effets de l'atténuation sous-estimaient largement les impacts réels sur les eaux souterraines et les eaux de surface ».
Métaux lourds Les métaux lourds sont des éléments naturels caractérisés par un poids atomique élevé et une densité au moins cinq fois supérieure à celle de l’eau. En raison de leur faible biodégradabilité, ils persistent dans l’environnement et peuvent s’accumuler dans les organismes vivants par bioaccumulation. Leur utilisation dans divers domaines tels que l’industrie, l’agriculture, les applications domestiques, médicales et technologiques a entraîné une large diffusion dans l’environnement, soulevant des préoccupations quant à leurs impacts potentiels sur la santé humaine et sur les écosystèmes.
La dissolution et le transport des métaux et des éléments-traces métalliques par les eaux de ruissellement et les eaux souterraines constituent un autre exemple de préoccupation environnementale liée à l’exploitation minière. Il est possible de citer par exemple la mine de cuivre de Britannia, près de Vancouver, en Colombie-Britannique. De la même manière, Tar Creek, une exploitation minière abandonnée à Picher, dans l'Oklahoma (États-Unis), souffre également d'une contamination par des métaux lourds. L'effluent de la mine contenant des métaux lourds dissous tels que le plomb et le cadmium s'est infiltré dans les nappes souterraines locales, les contaminant. L'ancienne mine est désormais un site Superfund de l'Agence de protection de l'environnement. Le stockage à long terme des résidus miniers peut entraîner des problèmes supplémentaires, car ils peuvent être facilement emportés hors du site par le vent, comme cela s'est produit à Skouriotissa, une mine de cuivre abandonnée à Chypre.
Émissions de gaz à effet de serre Les émissions de gaz à effet de serre, tels que le CO2 et le CH4, peuvent se produire directement et indirectement tout au long du processus d’extraction minière et peut avoir des impacts significatifs sur le changement climatique mondial.
Selon la plateforme GlobalData, l’industrie minière contribuerait entre 4 et 7 % aux émissions mondiales de gaz à effet de serre. Une étude de Xiaoqi Zheng et de ses collaborateurs avance toutefois des chiffres plus élevés. En 2020, les émissions de GES de l'industrie extractive mondiale avaient atteint 7,7 milliards de tonnes d'équivalents CO₂ (CO₂e), représentant environ 15,0 % des émissions anthropiques mondiales de GES (à l'exclusion des émissions de GES provenant de l'utilisation des terres, du changement d'affectation des terres et des activités forestières), la Chine étant le plus grand émetteur, avec 3,5 % des émissions mondiales. Enfin, selon un rapport du cabinet McKinsey datant de 2020, l'industrie minière génère entre 1,9 et 5,1 gigatonnes d'équivalent CO₂ (CO₂e) d'émissions de GES par an. La majeure partie de ces émissions proviennent du méthane fugitif libéré lors de l'extraction du charbon (entre 1,5 et 4,6 gigatonnes), principalement dans les exploitations souterraines. La consommation d'électricité dans l'industrie minière contribue à hauteur de 0,4 gigatonne d'équivalent CO₂.
Les techniques d’adaptation et d’atténuation visant à réduire la pollution atmosphérique créée par l’exploitation minière sont souvent axées sur l’utilisation de sources d’énergie plus propres. Passer du charbon et du diesel à l’essence peut baisser la concentration de gaz à effet de serre. En outre, le passage à des sources d’énergie renouvelables, telles que l’énergie solaire et l’hydroélectricité, pourrait limiter davantage les émissions de GES. La pollution de l’air peut également être réduite en maximisant l’efficacité de la mine et en effectuant une évaluation du cycle de vie pour minimiser les impacts environnementaux.
Effets sur la biodiversité vignette| La rivière Ok Tedi est contaminée par les résidus d’une mine voisine. Les exploitations minières ont un impact sur la biodiversité à plusieurs échelles. Au niveau local, les effets immédiats se manifestent par la destruction directe des habitats sur les sites miniers. Effectivement, l'implantation d'une mine constitue une modification majeure de l'habitat, impactant dès lors la biodiversité. À plus grande échelle, les activités minières contribuent à la pollution des écosystèmes et au changement climatique. D'autant plus que des effets néfastes peuvent être observés longtemps après la fin de l’activité minière.