تصنيف استخدام الأراضي داخل 80,000 موقع تعدين على نطاق عالمي

لماذا تهم المناجم في عالم يحتدم حرارته

يدفع التوجه نحو استبدال الوقود الأحفوري بالطاقة النظيفة إلى تغييرات غير متوقعة في مشهدنا الطبيعي. الألواح الشمسية وتوربينات الرياح والسيارات الكهربائية كلها تعتمد على معادن تُستخرج من الأرض، والاندفاع نحو هذه المعادن يوسّع نطاق المناجم في أنحاء العالم. ومع ذلك، حتى الآن لم تكن لدينا سوى صورة ضبابية عن مساحة الأراضي التي تحتلها عمليات التعدين وما الذي يجري داخل تلك المواقع الشاسعة بالفعل. تقدم هذه الدراسة رؤية واضحة على مستوى العالم لاستخدام الأراضي في المناجم، مما يساعد المجتمع على وزن التكاليف البيئية الخفية لانتقال الطاقة النظيفة.

رؤية المناجم من الفضاء

أنشأ الباحثون خريطة عالمية لاستخدام الأراضي داخل أكثر من 80,000 منطقة تعدين معروفة في أكثر من 150 دولة. بدلاً من مجرد تحديد مواقع المناجم، يقسمون كل موقع تعدين إلى مناطق مختلفة: محاجر مفتوحة عميقة، أكوام الصخور الممتلئة بالنفايات والردميات، الأراضي المضطربة، مسطحات مائية مثل البرك والمحاجر المغمورة، المنشآت المبنية، التربة العارية، والنباتات المتبقية. في المجمل، وجدوا أن أنشطة التعدين التي تزيل الغطاء النباتي تغطي نحو 95,600 كيلومتر مربع من الأرض — وهي مساحة تقارب حجم دولة متوسطة — ما يعادل حوالي 0.07% من سطح الأرض العالمي (باستثناء القارة القطبية الجنوبية). تكشف هذه النظرة الدقيقة ليس فقط عن مدى انتشار التعدين، بل أيضاً أي أجزاء كل موقع هي الأرجح أن تشكل مخاطر على الطبيعة والناس.

الجمع بين اللون والارتفاع لقراءة الأرض

تمييز ما يحدث على الأرض من صور الأقمار الصناعية ليس أمراً بسيطاً. يمكن أن تبدو المحاجر المفتوحة ومكبات النفايات متشابهة جداً في الصور الملونة القياسية، لأن كلاهما يكشف عن صخور وتربه عارية. للتغلب على ذلك، دمج الفريق نوعين من بيانات الأقمار الصناعية. أولاً، استخدموا صوراً ضوئية من مهمة سينتينيل‑2 الأوروبية، التي توفر معلومات لونية مفصّلة وتسمح بحساب مؤشرات تبرز الغطاء النباتي والأسطح المبنية والمياه والتربة العارية. ثانياً، استخدموا خرائط تغير الارتفاع من مهمة رادار تانDEM‑X، التي تقيس كيف تغير ارتفاع سطح الأرض عبر الزمن. حيث تم حفر الأرض للمحاجر المفتوحة ينخفض السطح؛ وحيث تُكوّن أكوام الصخور والردميات يرتفع السطح. من خلال مواءمة هاتين المجموعتين من البيانات زمنياً لكل منجم، تمكن الباحثون من رؤية كل من «السطح» و«الشكل» في مشاهد التعدين.

تعليم الحاسوب فرز مشاهد التعدين

باستخدام مئات مواقع التعدين التي وُسمت بعناية من قبل خبراء، درّب المؤلفون نموذج تعلم آلي معروف باسم مصنف الغابة العشوائية (Random Forest). عرّفوا سبع فئات لاستخدام وتغطية الأرض على مستوى البكسل وصقلوا أمثلة التدريب باستخدام عتبات على مؤشرات الغطاء النباتي والمياه والتربة العارية والأسطح المبنية وتغير الارتفاع لتجنب البكسلات الغامضة أو المختلطة. بعد التدريب، طُبّق النموذج على كل مضلعات التعدين في العالم ثم تم تليين النتائج بحيث تكون البكسلات المتجاورة عبارة عن بقع متماسكة. النتيجة هي خريطة متسقة وعالية الدقة لاستخدام الأراضي في المناجم يمكن تنزيلها منطقة تلو الأخرى. عندما اختبروا مدى نجاح الطريقة، صَنّف النموذج المجمّع (اللون+الارتفاع) بشكل صحيح نحو 92% من بكسلات التحقق — وهو أداء أفضل بكثير من نموذج يعتمد على المعلومات اللونية وحدها.

ما تكشفه الخريطة العالمية

تُظهر مجموعة البيانات الجديدة أنه داخل مناطق التعدين، تحتل التربة العارية والأراضي المضطربة عموماً أكبر حصة من المساحة، تليها المحاجر المفتوحة. تبرز شرق آسيا بكونها تمتلك أكبر إجمالي مساحة تعدين وأكبر امتداد للمحاجر المفتوحة، مع وجود آثار كبيرة أيضاً في أمريكا اللاتينية وأمريكا الشمالية وشرق أوروبا. عند عرضها على شبكة عالمية خَشنة، تكشف الخريطة عن بؤر واضحة: أحزمة الفحم والمعادن في شمال الصين، ومناطق التعدين في إندونيسيا، والداخل الأسترالي الغني بالموارد، وأحزمة النحاس والذهب في الأنديز، وجيوب من النشاط المكثف في أفريقيا ووسط آسيا. كما توضح البيانات أيضاً التعدين الصغير والحرفي في أماكن مثل الأمازون، مُظهرة أن الحدود المرسومة يدوياً في السابق بالغت غالباً في تقدير مساحة الاستخراج الفعّال عن طريق جمع مساحات كبيرة من الغابات والأراضي غير المستخدمة ضمن «مناطق تعدين».

حدود واستخدامات الرؤية الجديدة

لأن الخرائط تعتمد على بكسلات ساتلية بحجم 10 أمتار، فهي لا تستطيع التقاط ميزات ضيقة تماماً مثل المباني الصغيرة والطرق وبعض منشآت المعالجة، التي قد تُدمج ضمن فئات مثل التربة العارية أو الأرض المضطربة. تُجمَع بعض أنواع المنشآت، وسدود المخلفات، وأحواض النقع ضمن فئات أوسع من النفايات أو المياه. بالإضافة إلى ذلك، تم رسم خرائط لمواقع تعدين مختلفة لسنوات مختلفة بين 2017 و2022، اعتماداً على توفر بيانات الارتفاع المناسبة، لذا فمجموعة البيانات ليست لقطة زمنية واحدة. بالرغم من هذه التحفظات، يجادل المؤلفون بأن مجموعة البيانات مناسبة جيداً للدراسات العالمية والإقليمية لبصمة التعدين البيئية، مثل تتبع إزالة الغابات، وتقييم التهديدات على التنوع البيولوجي، أو ربط سلاسل توريد المعادن بتأثيرات أرضية محددة.

لماذا يهم هذا الناس والكوكب

من خلال الانتقال من مخططات تقريبية للمناجم إلى خرائط مفصّلة لما يجري داخلها، يقدم هذا العمل سرداً أكثر أمناً لتكلفة الأراضي الناتجة عن شهيتنا على المعادن. ليس كل جزء من أرض المنجم يشكل خطراً متساوياً: المحاجر العميقة، وأكوام النفايات، والبرك الملوّثة تشكل مخاطر أعلى بكثير من النباتات الباقية أو التربة المضطربة بخفة. من خلال فصل هذه المناطق على نطاق عالمي، تتيح مجموعة البيانات للحكومات والشركات والمجتمعات تركيز الانتباه على أخطر أجزاء عمليات التعدين، وتصميم تنظيمات أكثر ذكاءً، وتحقيق توازن أفضل بين فوائد الطاقة النظيفة ومسؤولية حماية النظم البيئية وسبل العيش المحلية.

الاستشهاد: Cheng, YT., Hoang, N.T., Maupu, L. et al. Classifying land use within 80,000 mining sites on a global scale. Sci Data 13, 338 (2026). https://doi.org/10.1038/s41597-026-06681-x

الكلمات المفتاحية: بصمة التعدين, الاستشعار عن بعد, استخدام الأرض, المعادن الحيوية, الأثر البيئي