EDITOR

Milieurisico's van mijnbouwactiviteiten in de tropen: een holistische risicoanalyse in Oost-Congo

Met behulp van geavanceerde aardobservatietechnieken onderzoekt het EDITOR-project (2024-2029; STEREO IV) in welke mate mijnbouwactiviteiten en de daarmee samenhangende verstoring van het landschap, waaronder toenemende urbanisatie in de invloedssfeer van de mijn, geohydrologische gevaren veroorzaken of versterken. Het project richt zich op zowel kleinschalige, artisanale (ASM) als grootschalige, industriële mijnbouw (LSM). Het onderzoekt de impact van verschuivingen van grond en gesteente, onstabiele hellingen, sedimentatie, of giftige metalen die vrijkomen bij de verwerking van mineralen; dit alles in dichtbevolkte gebieden.

EDITOR mobiliseert een brede expertise binnen het consortium in het gebruik van multi- en hyperspectrale satellietbeelden, radarbeelden en afgeleiden daarvan, en optische beelden met hoge resolutie. Daarnaast is er binnen het consortium ook uitgebreide kennis aanwezig van de mechanismen die leiden tot geohydrologische gevaren in tropische omgevingen, evenals expertise over de specifieke geologische, mineralogische en maatschappelijke context. Ten slotte maakt EDITOR ook gebruik van theoretische, empirische en methodologische expertise in de sociale wetenschappen, meer specifiek rond kwetsbaarheid van bevolkingsgroepen die worden blootgesteld aan door mijnbouw veroorzaakte milieuveranderingen. EDITOR steunt op bestaande wetenschappelijke activiteiten en brengt een netwerk van onderzoekers en deskundige partners samen die verankerd zijn in relevante Congolese wetenschappelijke instellingen. De verwerking van een aanzienlijke hoeveelheid gegevens vereist een verbeterde capaciteit van ‘machine learning’ (ML) technieken, waardoor het mogelijk wordt om een automatisch instrument te bouwen voor het detecteren en monitoren van veranderingen in het milieu, al dan niet veroorzaakt door menselijke activiteit, mogelijk wordt.

Dit vijfjarige project wordt gefinancierd door het Federaal Wetenschapsbeleid (BELSPO) in het kader van het STEREO IV-programma en wordt gecoördineerd door het Koninklijk Museum voor Midden-Afrika, in samenwerking met het Centre Spatial de Liège (CSL), de Faculteit Geo-Informatiewetenschappen en Aardobservatie (ITC) van de Universiteit Twente en het Instituut voor Ontwikkelingsbeleid (IOB) aan de Universiteit Antwerpen (UAntwerpen).

Context & Doelstellingen

De wereldwijde bezorgdheid rond klimaatverandering en de snelle implementatie van 'groene' technologieën leiden tot een grote toename van de vraag naar grondstoffen alsook van de grondstofprijzen. Deze strijd om de natuurlijke hulpbronnen heeft geleid tot een toename van (vaak ongereguleerde) mijnbouwactiviteiten, zowel groot- als kleinschalig. Mijnbouwactiviteiten verstoren het landschap direct op de mijnlocaties: open mijnkraters, afvalbergen, verstoring van hellingen en gebieden waar mineralen worden verwerkt. Ze leiden ook tot veranderingen buiten de locatie, soms kilometers verderop, zoals de aanleg van wegen, de ontwikkeling van nieuwe woongebieden, ontbossing en agrarische verschuivingen. Mijnbouwactiviteiten worden ook in verband gebracht met gezondheidsproblemen (vervuiling van sedimenten en rivieren, vervuiling van bodem en voedselgewassen, stof). Over het algemeen leiden mijnbouwactiviteiten tot maatschappelijke en demografische verschuivingen, die de kwetsbaarheid van de blootgestelde bevolking voor geohydrologische gevaren beïnvloeden.

EDITOR richt zich op de milieuveranderingen die verband houden met de toegenomen mijnbouwactiviteiten als gevolg van de wereldwijde vraag naar metalen, en op de sociale gevolgen, zoals een snelle demografische groei en veranderingen in het landgebruik, die tot nu toe onvoldoende zijn bestudeerd of mogelijk worden onderschat. In het perspectief van duurzame exploitatie van kritieke metalen, is deze benadering van fundamenteel belang om effectief rekening te houden met de belangen en prioriteiten van de betrokken bevolkingen en landen.

De specifieke doelstellingen van het project zijn:

• SO-1: Het detecteren, in ruimte en tijd, van door mijnbouw veroorzaakte milieuveranderingen (MIEC)
• SO-2: Het analyseren en karakteriseren van de gedetecteerde MIEC op lokale schaal
• SO-3: Het beoordelen van de regionale trend in MIEC met behulp van een machine learning benadering
• SO-4: De variabiliteit in ruimte en tijd van de blootstelling en kwetsbaarheid van de bevolking voor MIEC karakteriseren

Regio

Het project richt zich op het oostelijke deel van de DRC, dat bekend staat om zijn concentratie van geologische hulpbronnen, met name kritieke mineralen zoals kobalt, koper, tin, coltan en goud. Deze regio wordt gekenmerkt door een hoge dichtheid van verschillende soorten mijnbouwlocaties, waarbij een groot deel van de bevolking direct of indirect afhankelijk is van de mijnbouw voor inkomsten, alsook direct of indirect wordt getroffen door de milieu- of sociale gevolgen van de mijnbouw.

 

Kleinschalige mijnbouw (artisanaal en semi-industrieel) van coltan, goud en tin wordt over het algemeen uitgevoerd op zachte en ondiepe oppervlaktelagen, via open afgravingen en het graven van tunnels in de zachte sedimentlaag. Voor de verwerking wordt water gebruikt, waardoor de sedimentbelasting van rivieren toeneemt en lokale stromen en watervoorraden mogelijk worden vervuild. Voor goudwinning wordt bijvoorbeeld het schadelijke kwik gebruikt. In de geïndustrialiseerde Katanga-regio worden koper en kobalt gewonnen uit hard gesteente in grote open mijnen of diepe ondergrondse tunnels en geconcentreerd met behulp van meer geavanceerde technieken, om vervolgens te worden verkocht als concentraat of gesmolten in lokale raffinaderijen. Open mijnen zoals de Komoto-mijn liggen direct naast grote en dichtbevolkte steden als Kolwezi en Likasi.

 

De regio als geheel staat ook bekend om de kritieke prevalentie van geohydrologische gevaren die regelmatig huishoudens en infrastructuur treffen, vooral tijdens regenseizoenen. Al deze onderling afhankelijke factoren bevorderen milieuveranderingen op de mijnlocaties, maar ook ver daarbuiten, soms met aanzienlijke gevolgen voor de beschikbaarheid van natuurlijke hulpbronnen.

 

 

Activiteiten

• De complementariteit van de verschillende teams die betrokken zijn bij het consortium en de deelname van twee doctoraatsstudenten,
• De beschikbaarheid van waardevolle gegevens, waaronder het archief van het KMMA,
• De exploitatie van synergieën van passieve optische (multi- en hyperspectrale) en actieve radarsatellietsensoren (verschillende modaliteiten wat betreft golflengte, polarisatie en zichtgeometrieën),
• En solide netwerk van deskundige wetenschappelijke medewerkers.
   

Het EDITOR-project is opgebouwd rond 5 complementaire werkpakketten (Figuur 3).

 

Enkele referenties waarop het project is gebaseerd

Banza Lubaba Nkulu, C., Casas, L., Haufroid, V., De Putter, T., Saenen, N.D., Kayembe-Kitenge, T., Musa Obadia, P., Kyanika Wa Mukoma, D., Lunda Ilunga, J.M., Nawrot, T.S., Luboya Numbi, O., Smolders, E., Nemery, B., 2018. Sustainability of artisanal mining of cobalt in DR Congo. Nature Sustainability 1, 495–504. doi:10.1038/s41893-018-0139-4

Deijns, A.A.J., Dewitte, O., Thiery, W., D’Oreye, N., Malet, J.-P., Kervyn, F., 2022. Timing landslide and flash flood events from SAR satellite: a new method illustrated in African cloud-covered tropical environments. Natural Hazards and Earth System Sciences 22, 3679–3700. doi:https://doi.org/10.5194/nhess-22-3679-2022

Depicker, A., Govers, G., Jacobs, L., Campforts, B., Uwihirwe, J., Dewitte, O., 2021a. Interactions between deforestation, landscape rejuvenation, and shallow landslides in the North Tanganyika-Kivu rift region, Africa. Earth Surface Dynamics 9, 445–462. doi:10.5194/esurf-9-445-2021

Depicker, A., Jacobs, L., Mboga, N., Smets, B., Van Rompaey, A., Lennert, M., Wolff, E., Kervyn, F., Michellier, C., Dewitte, O., Govers, G., 2021b. Historical dynamics of landslide risk from population and forest-cover changes in the Kivu Rift. Nature Sustainability 4, 965–974. doi:10.1038/s41893-021-00757-9

Dewitte, O., Dille, A., Depicker, A., Kubwimana, D., Maki Mateso, J.C., Mugaruka Bibentyo, T., Uwihirwe, J., Monsieurs, E., 2021. Constraining landslide timing in a data-scarce context: from recent to very old processes in the tropical environment of the North Tanganyika-Kivu Rift region. Landslides 18, 161–177. doi:10.1007/s10346-020-01452-0

Dille, A., Dewitte, O., Handwerger, A.L., D’Oreye, N., Derauw, D., Ganza Bamulezi, G., Ilombe Mawe, G., Michellier, C., Moeyersons, J., Monsieurs, E., Mugaruka Bibentyo, T., Samsonov, S., Smets, B., Kervyn, M., Kervyn, F., 2022. Acceleration of a large deep-seated tropical landslide due to urbanization feedbacks. Nature Geoscience 15, 1048–1055. doi:10.1038/s41561-022-01073-3

Geenen, S., Stoop, N., Verpoorten, M., 2021. How much do artisanal miners earn? An inquiry among Congolese gold miners. Resources Policy 70, 1–30. doi:10.1016/j.resourpol.2020.101893

Maki Mateso, J., Bielders, C.L., Monsieurs, E., Depicker, A., Smets, B., Tambala, T., Bagalwa Mateso, L., Dewitte, O., 2023. Natural and human-induced landslides in a tropical mountainous region: the Rift flanks west of Lake Kivu (DR Congo). Natural Hazards and Earth System Sciences 23, 643–666. doi:https://doi.org/10.5194/nhess-23-643-2023

Michellier, C., Pigeon, P., Kervyn, F., Wolff, E., 2016. Contextualizing vulnerability assessment: a support to geo-risk management in Central Africa. Natural Hazards 82, 27–42. doi:10.1007/s11069-016-2295-z

Nkuba, B., Bervoets, L., Geenen, S., 2019. Invisible and ignored? Local perspectives on mercury in Congolese gold mining. Journal of Cleaner Production 221, 795–804. doi:10.1016/j.jclepro.2019.01.174

Consortium