Für moderne Technologien sind Metalle unverzichtbar: Sie stecken in Smartphones, Computern, E-Autos und in Solar- und Windkraftanlagen. Gefördert werden sie rund um den Globus in Bergbauanlagen, was mit erheblichen Eingriffen in die Umwelt einhergeht. „Dass Bergbauanlagen gesetzeskonform betrieben werden, liegt in Europa in der Sorgfaltspflicht der Minenbetreiber. In anderen Regionen der Welt gelten mitunter andere Regularien als bei uns“, sagt Prof. Richard Gloaguen, Leiter der Abteilung Erkundung am Helmholtz-Institut Freiberg für Ressourcentechnologie (HIF) des HZDR. „Der Flächenabdruck durch weltweite Bergbauaktivitäten ist heute nur unzureichend quantifiziert. Was bislang fehlt, ist ein Fernerkundungs-Tool, mit dem die Umweltauswirkungen der tausenden Minen weltweit, die den Metalllieferketten zugrunde liegen, verlässlich überwacht und quantifiziert werden.“

Veränderungen in der Vegetation sicher aufspüren

Und genau so ein Tool stellt das Forschungsteam um Gloaguen in seiner aktuellen Studie vor. Die Wissenschaftler*innen entwickelten das Fernerkundungs-Tool SHABA, das auf Basis von Satellitenbildern Änderungen in der Vegetation rund um Bergbauanlagen verlässlich aufspüren kann. „Ganz entscheidend ist, dass mit SHABA typische saisonale Änderungen in der Vegetation wie etwa Laubabwurf oder Blütezeiten herausgerechnet und die Daten darüber hinaus auch mit den Trends der Vorjahre abgeglichen werden“, erklärt Vincent E. Nwazelibe, Forscher in der Arbeitsgruppe von Gloaguen und Erstautor der Studie. „So können wir mit SHABA Veränderungen in der Vegetation sicher aufspüren und räumlich und zeitlich exakt zuordnen.“

In ihrer Studie nahmen die Forschenden die Vegetation rund um sechs Minenstandorte, die sich auf verschiedenen Kontinenten und in unterschiedlichen klimatischen Zonen befinden, mit SHABA genauer unter die Lupe. Sie analysierten jeweils die Vegetation im Umkreis von bis zu 100 Kilometern mittels Satellitendaten aus dem Zeitraum von 2000 bis 2025. Je Standort waren das etwa über hundert Satellitenbilder pro Jahr. „Die Vegetationsdaten aus den Satellitenbildern werden mit SHABA in ein anschauliches Wellendiagramm überführt. Daraus kann man dann gut ablesen, wann sich die Vegetation an einem bestimmten Ort verändert hat und wie stark“, erklärt Dr. Samuel Thiele, Gruppenleiter für digitale Datenverarbeitung in der Abteilung Erkundung am HIF. Die Änderungen in der Vegetation, die die Forschenden an den untersuchten Minenstandorten mit SHABA aufspürten, deckten sich mit Ereignissen, die zum jeweiligen Zeitpunkt im Umkreis der Minen stattgefunden haben: Zum Beispiel der Verlust an Vegetation durch Rodung, etwa für die Erweiterung des Minengeländes, den Bau einer zuführenden Straße, oder ein allmählicher Zugewinn an Vegetation durch Rekultivierungsmaßnahmen.

SHABA ist frei zugänglich

„Mit unserer Studie konnten wir das Potential von SHABA als Fernerkundungs-Tool für die Vegetationsanalyse im Umfeld von Bergbauanlagen in unterschiedlichsten klimatischen Regionen der Erde erfolgreich demonstrieren“, sagt Gloaguen. „Wir hoffen, dass SHABA künftig dabei helfen wird, den Flächenabdruck von Minen weltweit zu quantifizieren, so dass auf Basis neutral erhobener Fernerkundungsdaten ein verbesserter Dialog zwischen den Akteurinnen und Akteuren aus Bergbau und Umweltschutz stattfinden kann.“

In weiterführenden Untersuchungen will das Forschungsteam alle Minen weltweit mit SHABA untersuchen und die erhobenen Monitoring-Daten frei zur Verfügung stellen. Das Fernerkundungs-Tool SHABA ist bereits jetzt frei zugänglich.

Publikation:
V. E. Nwazelibe, M. Kirsch, S. T. Thiele, F. Djeddaoui, W. Yu, R. Gloaguen, R. Tolosana-Delgado, Monitoring mining impacts using harmonic decomposition of time series vegetation indices, in ISPRS Journal of Photogrammetry and Remote Sensing, 2026 (DOI: 10.1016/j.isprsjprs.2026.07.001)

Weitere Informationen:
Prof. Richard Gloaguen | Leiter Erkundung
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