Environmental repercussion of subsidence reservoirs reclamation

Subsidence basins filled with water are being formed above exploitation fields also in woodland areas leading to changes in water relations simultaneously affecting creation of environmental islands characterized by higher biodiversity in comparison with adjacent areas. Unfortunately, these types of water reservoirs from the legal point of view are considered mining damage and should thus be reclaimed. Reclamation usually consists in gravitational drainage and filling up with barren rock, appropriate relief forming and afforestation. So performed reclamation practices lead to negative effects both within the subsidence and in adjacent areas. The objective of this work was to determine the impact of reclamation based on filling subsidence with barren rock on changes in hydrology and biodiversity of nearby forest communities. For the purpose of the study two objects were selected: the existing water body and former water reservoir - at present filled with barren rock. Both are situated in Śląskie voivodship (the territory of Mysłowice and Katowice). Within the two objects, hydrological studies at two sampling points in each of the objects and vegetation sampling were performed. The DCA of 12 transects (6 in each object) and statistical analyses of vegetation showed differences between two objects in species composition, especially due to higher abundance and coverage of invasive and expansive species in reclaimed areas. Chemical analyses showed high contamination of surface waters (by e.g. SO4²-, Cl-, Na+) caused by waste deposition in barren rock and the negative effect of coal mine waters supplying the area of reclaimed reservoir.

Niecki osiadania wypełnione wodą tworzą się nad polami eksploatacyjnymi również na terenach leśnych, zmieniając poważnie warunki hydrologiczne a równocześnie przyczyniając się do powstania wysp środowiskowych o znacznie większej różnorodności biologicznej niż tereny sąsiadujące. Niestety tego typu zbiorniki wodne z punktu widzenia prawa są szkodami górniczymi i podlegają procesom naprawczym, polegającym najczęściej na grawitacyjnym odwodnieniu niecki a następnie jej wypełnieniu skałami płonnymi, odpowiednim ukształtowaniu rzeźby terenu i najczęściej posadzeniu lasu. Tak prowadzone prace rekultywacyjne pociągają za sobą (paradoksalnie) szereg negatywnych skutków, zarówno w obrębie samej niecki jak i obszarach przyległych. Celem prezentowanej pracy jest określenie wpływu rekultywacji zbiornika, powstałego w niecce osiadań, przez zasypanie skałą płonną na zmiany warunków hydrologicznych oraz różnorodność biologiczną sąsiadujących zbiorowisk leśnych. W prezentowanej pracy dane florystyczne gromadzono na terenie zasypanego zbiornika, zlokalizowanego na terenie miasta Mysłowice (woj. śląskie) i zbiorowiska leśnego w jego sąsiedztwie. W obrębie zbiornika szczegółowo scharakteryzowano warunki hydrologiczne. Wykonano spisy gatunków roślin naczyniowych z ich procentową wyceną w skali 0%, 10%, 20%, ..., 100% w obrębie wyznaczonych reprezentatywnych powierzchni badawczych, zarówno na terenie byłego zbiornika, jak i w sąsiadującym zbiorowisku leśnym. Różnice w różnorodności gatunkowej, udziale grup ekologicznych gatunków roślin przeanalizowano testem nieparametrycznym Kruskalla-Walisa i post-hoc Conovera, natomiast związek z warunkami siedliskowymi sprawdzono analizą korelacji sumy rang Spearmana i metodami analizy gradientowej (DCA). Wyniki badań wskazują na negatywny wpływ procesów rekultywacji technicznej zbiorników powstałych w nieckach osiadań na różnorodność biologiczną, mający wyraz w składzie gatunkowym - obecność gatunków obcego pochodzenia. Również z punktu widzenia hydrologii zasypanego skałą płonną zbiornika ten typ rekultywacji prowadzi do wysokiego stopnia zmineralizowania oraz podwyższonego stężenia siarczanów, chlorków oraz jonów sodu.