Tassi medi di deformazione sulla miniera a cielo aperto di Hambach in Renania settentrionale-Vestfalia, Germania, recuperato da diversi satelliti SAR. I valori negativi e positivi corrispondono alla subsidenza e al sollevamento nella direzione della linea di vista (LOS) dal satellite al suolo. Credito:Wei Tang, Mahdi Motagh, Wei Zhan
Quando si tratta di sicurezza nelle miniere a cielo aperto, la stabilità del suolo è uno dei fattori più critici. L'assestamento del terreno o lo scivolamento dei pendii rappresentano un grave rischio per edifici e persone. Ora Mahdi Motagh del Centro di ricerca tedesco per le geoscienze GFZ, in collaborazione con scienziati cinesi, ha valutato i dati della missione Sentinel 1 del programma Copernicus dell'Unione Europea e ha così dimostrato nuove possibilità per il monitoraggio delle aree minerarie. I tre ricercatori hanno utilizzato uno speciale metodo radar, l'interferometria radar ad apertura sintetica (InSAR), per studiare le regioni lignite nel Nord Reno-Westfalia in Germania. Hanno riferito su questo nel International Journal of Applied Earth Observation and Geoinformation .
Il metodo InSAR di per sé non è nuovo e viene utilizzato in molti luoghi per rilevare le deformazioni del terreno, sia dopo terremoti che cedimenti dovuti all'eccessivo sfruttamento dei bacini idrici sotterranei. Però, aveva uno svantaggio decisivo:i satelliti InSAR come ERS o ENVISAT registrano in media una determinata regione solo una volta al mese o meno. "Con il suo intervallo di tempo di ripetizione di sei giorni e il piccolo tubo orbitale, la missione Sentinel 1 fornisce dati SAR che ci aiutano a indagare sui pericoli in aree minerarie molto specifiche in Germania in modo molto più dettagliato in termini di tempo e spazio rispetto a prima, " riferisce Mahdi Motagh, "e possiamo farlo quasi in tempo reale." La missione è anche in grado di fornire una panoramica completa della situazione nel settore minerario. Combinando i risultati di questa nuova tecnologia con altre misurazioni in loco e sistemi SAR ad alta risoluzione come il tedesco TerraSAR-X, il rischio geotecnico delle miniere a cielo aperto potrebbe essere valutato in modo molto più completo di prima.
Il lavoro mostra che vi è una significativa subsidenza del terreno nelle aree minerarie a cielo aperto di Hambach, Garzweiler e Inden. La ragione di ciò è il processo di compattazione del sovraccarico su aree riempite con tassi di subsidenza che variano tra 30-50 centimetri all'anno su Inden, Hambach e Garzweiler. I dati satellitari hanno anche mostrato un significativo spostamento orizzontale fino a 12 centimetri all'anno su una faccia della miniera. Anche gli ex pozzi aperti Fortuna-Garsdorf e Berghein nella parte orientale dei bacini carboniferi renani, che sono già state bonificate per l'agricoltura, mostrano tassi di subsidenza fino a 10 centimetri all'anno.