Ekosystemen påverkas av de fysiska störningarna av gruvverksamheten, liksom de kemiska förändringarna i jord och vatten. Miningverksamheten varierar, men kan innefatta markförpackning och omvänt avlägsnande av jordjord. Dessa förändringar störa näringsdynamiken genom att minimera tillgängligheten av kväve och fosfor, sänka pH genom surgöring av jorden och kan införa giftiga metaller och syror. Beroende på omfattningen och naturen i gruvoperationen kan dessa effekter lokaliseras till gruvplatsen eller genom lokal hydrologi kan de sträcka sig till närliggande vattenlevande system, såsom ström, våtmarker och sjöar.

Fysisk Effekter

Jordkomprimering är en av de mest allvarliga effekter som gruvdrift har på ekosystem. Komprimering är ofta resultatet av bulldozers och andra delar av stora maskiner som rör sig över landskapet, ofta i många år medan gruvan fortfarande är i drift. När jorden är komprimerad finns det färre porrum för syre och vatten att röra sig genom markprofilen, vilket minimerar potentialen för anläggningsinrättningar. Eftersom vatten inte kan sippra ner genom jorden, kommer det oundvikligen att röra sig över landskapets yta och öka möjligheten att förorena närliggande vattenlevande system, såsom våtmarker, strömmar och sjöar. Omvänt kan maldjuren, som vanligen är den översta 30 cm marken, minas. Detta sänker jordens totala fruktbarhet och ökar vattnets rörelse genom marken och landskapet.

Kemiska effekter

Gruvdriften förorenar ofta marken med giftiga tungmetaller och syror. Syror kan sänka jordens pH, förhindra att växter och markmikroorganismer blomstrar och kan också reagera med olika mineraler i jorden som krävs av växter, såsom kalcium och magnesium. Vätejonerna från syran absorberar jordpartiklarna, vilket förhindrar andra näringsämnen som krävs av växter att förbli i jorden. Dessa kemiska förändringar kan interagera med jordförpackning. Eftersom vatten inte rör sig genom markprofilen, kan några metaller och syror transporteras bort av vattnet och utvidga gruvverkningarna genom större delar av landskapet. Elkins, Parker, Aldon och Whitford rapporterar i sin artikel "Responses of Soil Biota to Organic Ammendments in Stripmine Spoils in Northwestern New Mexico", i "Journal of Environmental Quality", 1984, att tillsatsen av organiskt material till minskade mark kan öka vätskeretention i jorden, liksom den mikrobiella processen när det gäller uppsamling och näring av näringsämnen, potentiellt motverkande och minimering av ekosystemets effekter från gruvdrift.

Växtliv

Ekosystems funktion på grund av den fortsatta interaktionen mellan biotiska (levande) och abiotiska (nonliving) komponenter. Eftersom varje komponent påverkar hur alla andra fungerar kan utarmningen av jordnäringsämnen och försurningen och komprimeringen av markprofilen begränsa den mängd växtliv som kan kolonisera en plats. Med minskad växtbiomassa behandlas mindre kol genom fotosyntes, vilket leder till mindre syreproduktion, mindre stående biomassa och minskad överföring och cykling av näringsämnen. Planter är också viktiga regulatorer i ett ekosystems vattencykel, eftersom de utnyttjar fukt vid fotosyntes och visar vattenånga tillbaka i atmosfären. Således kan frånvaron av växter i ett ekosystem hämma de multipla funktioner och tjänster som vanligtvis tillhandahålls.