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Sinkholes: The Human Impact -

Sinkholes apareceu com destaque nas notícias de 2013, em parte por causa da trágica morte de Jeff Bush, um homem que foi engolido quando um ralo se formou logo abaixo de seu quarto. Este incidente foi seguido por vários outros na Pensilvânia, Illinois, Massachusetts e Louisiana, onde um sumidouro descoberto perto de Bayou Corne em 2012 abriu para 10 ha (25 ac) no outono de 2013. Em meados de agosto, um poço de 20 m ( Um sumidouro de 20 metros de largura formou-se sob um resort no centro da Flórida, perto de Orlando, forçando os hóspedes a saírem de seus quartos quando um prédio de três andares desabou.

Sinkholes: The Human Impact

Mesmo tendo recebido ampla cobertura da mídia em 2013, sumidouros não são um fenômeno novo. A formação de sumidouros ocorreu em áreas como Flórida, Novo México, Kentucky e Illinois. É tão comum na Flórida que os proprietários compraram um seguro de sumidouro para suas propriedades. A percepção de que os sumidouros estão se formando com mais frequência é influenciada pelo rápido crescimento populacional em áreas propensas a sumidouros, um fator que levou ao testemunho e relato de mais sumidouros. Há evidências, no entanto, de que a taxa de desenvolvimento de sumidouros aumentou durante o último meio século por causa do aumento das atividades humanas que induziram a formação de sumidouros, como a retirada excessiva de água subterrânea ou sistemas de drenagem mal projetados ao redor dos edifícios.

Os sumidouros, conhecidos como “dolines” pelos geocientistas europeus, são classificados como feições cársticas. Karst é um tipo de relevo que ocorre quando a circulação da água subterrânea dissolve a rocha solúvel. Os cientistas cársticos do século 19 consideravam as dolinas como a forma de relevo cárstica típica, mas o terreno cársico também é caracterizado por cavernas, riachos que desaparecem, grandes nascentes e drenagem subterrânea. Em algumas regiões cársticas, como a Península de Yucatán, no México, os riachos de superfície são quase inexistentes e praticamente todo o fluxo de água é feito através de condutos subterrâneos.

As rochas cársticas mais comuns são calcário - carbonato de cálcio, CaCO 3 , na forma de calcita ou argonita - e dolomita - carbonato de cálcio e magnésio (CaMg (CO 3 ) 2 ). Esses minerais são solúveis em ácidos fracos e, portanto, vulneráveis ​​à dissolução pelas águas subterrâneas, que geralmente são carregadas com ácido carbônico (H 2 CO 3 ) derivado de matéria orgânica do solo. Em regiões mais secas, como o sudoeste dos Estados Unidos, no entanto, as características cársticas formadas na rocha evaporítica são mais comuns. Rochas sedimentares produzidas pela evaporação de água salina, chamadas evaporitos, nessas áreas têm comumente incluído gesso, que é composto de sulfato de cálcio (CaSO 4 ∙ 2H 2O) e halite (sal-gema), que é composto por cloreto de sódio (NaCl). O gesso é muitas vezes mais solúvel do que a calcita ou dolomita, e os afloramentos de gesso, portanto, são muito menos comuns em regiões mais úmidas com maior pluviosidade. Nas regiões semi-áridas, os afloramentos constituídos por calcário menos solúvel são mais propensos a formar penhascos, e os buracos formados no gesso são mais comuns. As características cársticas de superfície formadas em halita são raras porque o sal-gema é altamente solúvel, embora as características cársticas de sal tenham sido encontradas em regiões extremamente áridas como o Irã, Israel e o leste da Espanha.

Os sumidouros resultavam de uma variedade de mecanismos, mas foram classificados em três grandes categorias: aqueles formados por dissolução superficial ou próxima à superfície; aqueles formados pelo colapso da rocha subjacente; e aqueles formados inteiramente na camada de solo (isto é, solo acima da rocha). Exemplos espetaculares de sumidouros de soluções ocorrem globalmente em regiões tropicais como Java, Indon., Porto Rico e a região cárstica da cabine de comando da Jamaica, mas eles se formam de forma relativamente lenta e têm pouco impacto humano. Os sumidouros de colapso são raros, formando-se em paisagens que se desenvolveram ao longo de vários milhares ou milhões de anos.

Dos três tipos, sumidouros formados na cobertura do solo são muito mais comuns e apresentam um risco geológico grave (um fenômeno geológico com amplo potencial de dano) em regiões cársticas. Os buracos de afundamento de cobertura são feitos por sufusão, um processo em que o solo não consolidado se transforma em fissuras e cavernas abertas no leito rochoso subjacente e a superfície da terra acima afunda gradualmente. O colapso da cobertura, ou queda, sumidouros se formaram em um solo consolidado mais rico em argila. Eles geralmente resultam do desenvolvimento de uma cavidade no horizonte do solo e da subsequente falha do arco do solo sobrejacente. Essas cavidades podem aparecer rapidamente, em poucos dias ou meses, e o colapso catastrófico pode ser muito rápido ou instantâneo. Em 1981, um sumidouro de colapso de cobertura formou-se em Winter Park, Flórida, e engoliu uma casa particular, uma piscina municipal,parte de uma oficina e grandes porções de uma rua adjacente em um período de tempo relativamente pequeno.

Os sumidouros que ocorrem naturalmente, que são comuns em terrenos cársticos, podem ser desencadeados por eventos climáticos como chuvas fortes ou por seca seguida de chuva forte. Uma porcentagem significativa de sumidouros, porém, está associada, direta ou indiretamente, à atividade humana. Em alguns casos, a extração excessiva de água subterrânea para irrigação reduziu os níveis de água e, assim, permitiu que o solo saturado desaguasse em cavernas e condutos na rocha subjacente, o que pode desencadear a formação de sumidouros. Além disso, sumidouros de colapso de cobertura se formaram ao longo de estradas ou outras áreas onde a água é repetidamente lançada no solo, levando o solo para as cavidades rochosas subjacentes e criando cavernas de solo que podem entrar em colapso.

A mineração de sal também criou buracos. Em 2008, dois grandes sumidouros formados no sudeste do Novo México quando cavidades produzidas por operações de poço de salmoura - um processo que injeta água doce em leitos de sal para fazer salmoura para uso como fluido de perfuração em poços de petróleo - colapsaram abruptamente. As cavidades artificiais criadas por essa atividade tornaram-se instáveis ​​e resultaram em colapsos catastróficos. Um dos sumidouros finalmente cresceu para um diâmetro de mais de 100 m (328 pés), com uma profundidade de aproximadamente 45 m (cerca de 150 pés).

Sinkholes: The Human Impact

Embora os sumidouros sejam um risco geográfico significativo em muitas regiões cársticas, eles têm desempenhado um papel importante nos sistemas regionais de água subterrânea ao, entre outras funções, fornecer pontos de acesso para que as águas superficiais entrem nos aquíferos cársticos. Na Península de Yucatan, sumidouros com paredes íngremes conhecidos como cenotes cruzam o lençol freático, onde servem como abastecimento de água para as comunidades próximas. No sudeste do Novo México, os grandes lagos sumidouros de gesso a leste de Roswell foram criados pela ressurgência da água subterrânea, que também fornece água de irrigação para atividades agrícolas na Bacia Roswell Artesian.

Os sumidouros são frequentemente fontes de contaminação das águas subterrâneas devido à sua conexão com aqüíferos subterrâneos. Em muitas áreas rurais, os sumidouros são tratados como aterros naturais e são usados ​​para a eliminação de grandes eletrodomésticos e automóveis velhos. O grande tamanho dos condutos em aquíferos cársticos proíbe o tipo de filtragem natural que ocorre em muitos aquíferos não cársticos. Contaminantes introduzidos no sistema de água subterrânea através de sumidouros apareceram em poços de abastecimento de água a jusante.

Furos de sumidouro também foram identificados em ambientes submarinos. A origem dos poços no Estreito da Flórida tem sido controversa e muitas vezes atribuída a processos erosivos que ocorreram quando os estreitos foram expostos acima do nível do mar. Alguns pesquisadores sugeriram que esses sumidouros se formaram devido a um tipo de corrosão de zona de mistura, em que a água doce dos aquíferos terrestres é descarregada no Estreito da Flórida. Acredita-se que a mistura de água doce com água salgada produziu uma solução que dissolveu de forma mais agressiva a rocha calcária. Vários desses buracos submarinos ocorrem no Pourtales Terrace, próximo a Florida Keys, a profundidades de várias centenas de metros. A maior dessas feições tem quase 700 m (cerca de 2.300 pés) de diâmetro e aproximadamente 260 m (cerca de 850 pés) de profundidade.

Os cientistas estimam que cerca de 25% da população da Terra vive em terrenos cársticos ou obtém sua água de aquíferos cársticos. Como os sumidouros são frequentemente componentes importantes dos sistemas de aqüíferos locais e regionais e por causa de seu papel como geo-riscos ativos, essas características continuarão a ter um impacto significativo na sociedade, para melhor ou para pior.