Buraco - Sinkhole

O sumidouro do Lago Vermelho na Croácia

Um escoadouro , também conhecido como um cenote , pia , escoadouro , swallet , furo andorinha , ou dolina (as diferentes condições de buracos são muitas vezes utilizados indiferentemente), é uma depressão ou buraco no solo causada por algum tipo de colapso da camada superficial. A maioria é causada por processos cársticos - a dissolução química de rochas carbonáticas ou processos de sufosão . Os buracos de drenagem variam em tamanho de 1 a 600 m (3,3 a 2.000 pés), tanto em diâmetro quanto em profundidade, e variam em forma de bacias revestidas de solo a abismos com bordas rochosas. Os buracos podem se formar gradualmente ou repentinamente e são encontrados em todo o mundo.

Formação

Buracos de sumidouro perto do Mar Morto , formados quando o sal subterrâneo é dissolvido pela intrusão de água doce, devido à queda contínua do nível do mar.
Desmoronar sumidouro em Chinchón , Espanha .

Processos naturais

Os buracos podem capturar a drenagem superficial de água corrente ou parada, mas também podem se formar em locais altos e secos em locais específicos. Buracos que capturam a drenagem podem retê-la em grandes cavernas de calcário. Essas cavernas podem drenar para afluentes de rios maiores.

A formação de sumidouros envolve processos naturais de erosão ou remoção gradual de rocha ligeiramente solúvel (como calcário ) por infiltração de água, o colapso do telhado de uma caverna ou a redução do lençol freático . Muitas vezes, os buracos se formam por meio do processo de sufosão . Por exemplo, a água subterrânea pode dissolver o cimento de carbonato que mantém as partículas de arenito juntas e, em seguida, levar embora as partículas frouxas, formando gradualmente um vazio.

Ocasionalmente, um sumidouro pode exibir uma abertura visível em uma caverna abaixo. No caso de sumidouros excepcionalmente grandes, como o sumidouro Minyé em Papua Nova Guiné ou Cedar Sink no Parque Nacional de Mammoth Cave em Kentucky , um riacho ou rio subterrâneo pode ser visível em seu fundo fluindo de um lado para o outro.

Os buracos são comuns onde a rocha abaixo da superfície da terra é calcário ou outra rocha carbonática , leitos de sal ou outras rochas solúveis, como gesso , que podem ser dissolvidas naturalmente pela circulação da água subterrânea . Poços de drenagem também ocorrem em terrenos de arenito e quartzito .

À medida que a rocha se dissolve, espaços e cavernas se desenvolvem no subsolo. Esses buracos podem ser dramáticos, porque a superfície da terra geralmente permanece intacta até que não haja suporte suficiente. Então, um colapso repentino da superfície da terra pode ocorrer.

Em 2 de julho de 2015, os cientistas relataram que poços ativos, relacionados a colapsos de sumidouros e possivelmente associados a explosões, foram encontrados no cometa 67P / Churyumov-Gerasimenko pela sonda espacial Rosetta .

Processos artificiais

Colapso formado pela água da chuva que vaza pelo pavimento e leva o solo para um tubo de esgoto rompido.

Os colapsos, comumente rotulados incorretamente como sumidouros, também ocorrem devido à atividade humana, como o colapso de minas abandonadas e o armazenamento de cavernas de sal em cúpulas de sal em lugares como Louisiana , Mississippi e Texas . Mais comumente, os colapsos ocorrem em áreas urbanas devido a rompimentos de canos de água ou colapsos de esgoto quando encanamentos antigos cedem. Eles também podem ocorrer por bombeamento excessivo e extração de água subterrânea e fluidos subterrâneos.

Poços de drenagem também podem se formar quando os padrões naturais de drenagem da água são alterados e novos sistemas de desvio de água são desenvolvidos. Alguns sumidouros se formam quando a superfície da terra é alterada, como quando tanques industriais e de armazenamento de escoamento são criados; o peso substancial do novo material pode desencadear um colapso do telhado de um vazio existente ou cavidade na subsuperfície, resultando no desenvolvimento de um sumidouro.

Classificação

Sumidouros de solução

Formam-se buracos de solução ou dissolução onde a água dissolve o calcário sob uma cobertura de solo. A dissolução amplia as aberturas naturais na rocha, como juntas, fraturas e planos de estratificação. O solo se acomoda nas aberturas alargadas, formando uma pequena depressão na superfície do solo.

Sumidouro de dissolução USGS.

Furos de afundamento de cobertura

Formam-se buracos de afundamento de cobertura onde os vazios no calcário subjacente permitem mais sedimentação do solo para criar maiores depressões superficiais.

Sumidouro de cobertura-subsidência USGS.

Sumidouros de colapso da tampa

Furos de colapso de cobertura ou "dropouts" se formam onde tanto solo se estabelece em vazios no calcário que a superfície do solo desmorona. Os colapsos de superfície podem ocorrer de forma abrupta e causar danos catastróficos. Novos colapsos de sumidouros também podem se formar quando a atividade humana muda os padrões naturais de drenagem da água em áreas cársticas.

Sumidouro de cobertura-subsidência USGS.

Pseudocársticos sumidouros

Os sumidouros do pseudo-carste assemelham-se aos sumidouros do cársico, mas são formados por outros processos que não a dissolução natural da rocha.

Sumidouros acelerados humanos

Quatro painéis ilustram o crescimento de cavidades de solo acima de uma cavidade de rocha.  O aumento da água amolece o solo.  A água em movimento descendente carrega o solo amolecido para a cavidade rochosa.
Atividades feitas pelo homem e alterações de solo que causam flutuações no nível da água aceleram sumidouros de colapso da cobertura

O US Geological Survey observa que "É um pensamento assustador imaginar o solo abaixo de seus pés ou a casa entrando em colapso repentinamente e formando um grande buraco no solo." As atividades humanas podem acelerar o colapso de sumidouros cársticos, causando o colapso em poucos anos que normalmente evoluiria ao longo de milhares de anos em condições naturais. Os sumidouros de colapso do solo, que são caracterizados pelo colapso de cavidades no solo que se desenvolveram onde o solo cai em cavidades rochosas subjacentes, representam os riscos mais sérios para a vida e propriedade. A flutuação do nível da água acelera esse processo de colapso. Quando a água sobe através de fissuras na rocha, ela reduz a coesão do solo . Mais tarde, conforme o nível da água desce, o solo amolecido penetra nas cavidades rochosas. A água corrente em condutos cársticos carrega o solo para longe, evitando que o solo se acumule nas cavidades das rochas e permitindo que o processo de colapso continue.

Os sumidouros induzidos ocorrem onde a atividade humana altera a forma como a água da superfície recarrega as águas subterrâneas . Muitos sumidouros induzidos por humanos ocorrem onde a recarga difusa natural é perturbada e as águas superficiais se concentram. As atividades que podem acelerar o colapso de sumidouros incluem remoção de madeira, valas, colocação de dutos, esgotos, canos de água, bueiros e perfuração. Essas atividades podem aumentar o movimento descendente da água, além da taxa natural de recarga da água subterrânea . O aumento do escoamento das superfícies impermeáveis ​​de estradas, telhados e estacionamentos também acelera o colapso de sumidouros induzidos pelo homem.

Alguns sumidouros induzidos são precedidos por sinais de alerta, como rachaduras, flacidez, portas emperradas ou ruídos de rachaduras, mas outros se desenvolvem com pouco ou nenhum aviso. No entanto, o desenvolvimento cársico é bem compreendido e a caracterização adequada do local pode evitar desastres cársticos. Assim, a maioria dos desastres de sumidouro são previsíveis e evitáveis, em vez de “ atos de Deus ”. A Sociedade Americana de Engenheiros Civis declarou que o potencial de colapso de sumidouros deve fazer parte do planejamento do uso da terra em áreas cársticas. Onde o colapso de estruturas em sumidouros puder causar a perda de vidas, o público deve ser informado sobre os riscos.

Os locais mais prováveis ​​para o colapso de sumidouros são áreas onde já existe uma alta densidade de sumidouros existentes. Sua presença mostra que a subsuperfície contém um sistema de cavernas ou outros vazios instáveis. Onde existem grandes cavidades no calcário, grandes colapsos de superfície podem ocorrer, como o colapso do sumidouro de Winter Park, Flórida . As recomendações para o uso do solo em áreas cársticas devem evitar ou minimizar as alterações da superfície do solo e da drenagem natural.

Uma vez que as mudanças no nível da água aceleram o colapso do sumidouro, devem ser tomadas medidas para minimizar as mudanças no nível da água. As áreas mais suscetíveis ao colapso de sumidouros podem ser identificadas e evitadas. Em áreas cársticas, as avaliações tradicionais da fundação ( capacidade de suporte e assentamento ) da capacidade do solo de sustentar uma estrutura devem ser complementadas pela investigação do local geotécnico para cavidades e defeitos na rocha subjacente. Uma vez que a superfície do solo / rocha em áreas cársticas são muito irregulares, o número de amostras de subsuperfície ( perfurações e amostras de testemunho ) necessárias por unidade de área é geralmente muito maior do que em áreas não cársticas.

Mais de três hectares de árvores estão faltando em uma floresta depois de desabar em um poço em forma de funil com água no fundo.
Mais de três acres de floresta desapareceram repentinamente neste sumidouro "Gigante de Dezembro" em Montevallo , Alabama, EUA.

Em 2015, o US Geological Survey estimou o custo para reparos de danos decorrentes de processos relacionados ao carste em pelo menos US $ 300 milhões por ano nos 15 anos anteriores, mas observou que isso pode ser uma subestimativa grosseira com base em dados inadequados. A maior quantidade de danos em sumidouros cársticos nos Estados Unidos ocorre na Flórida, Texas, Alabama, Missouri, Kentucky, Tennessee e Pensilvânia. O maior sumidouro recente nos EUA é possivelmente um que se formou em 1972 em Montevallo , Alabama, como resultado da redução do nível da água pelo homem em uma pedreira próxima. Este sumidouro "Gigante de dezembro" ou "Buraco de Golly" mede 425 pés de comprimento, 350 pés de largura e 150 pés de profundidade.

Outras áreas de riscos cársticos significativos incluem a Bacia do Ebro, no norte da Espanha; a ilha da Sardenha ; a península italiana; as áreas de Chalk no sul da Inglaterra; Sichuan , China; Jamaica; França; Croácia; e a Rússia, onde um terço da área total da terra é sustentada por carste.

Ocorrência

Todo o fluxo de água da superfície do rio Alapaha perto de Jennings, Flórida, vai para um sumidouro que leva às águas subterrâneas do Aquífero Floridan
Gouffre de Padirac na França conhecido desde o 3º c. e explorado em 1889
Um sumidouro na Flórida em 2015

Os buracos tendem a ocorrer em paisagens cársticas. As paisagens cársticas podem ter até milhares de buracos em uma pequena área, dando à paisagem uma aparência marcada por manchas. Esses sumidouros drenam toda a água, então só existem rios subterrâneos nessas áreas. Exemplos de paisagens cársticas com numerosos buracos enormes incluem as montanhas Khammouan ( Laos ) e o planalto de Mamo (Papua-Nova Guiné). Os maiores sumidouros conhecidos formados em arenito são Sima Humboldt e Sima Martel na Venezuela .

Alguns sumidouros se formam em camadas espessas de calcário homogêneo. Sua formação é facilitada por alto fluxo de água subterrânea, freqüentemente causado por chuvas intensas; essas chuvas causam a formação de sumidouros gigantes nas montanhas Nakanaï , na ilha da Nova Grã-Bretanha em Papua-Nova Guiné. Poderosos rios subterrâneos podem se formar no contato entre o calcário e a rocha insolúvel subjacente, criando grandes vazios subterrâneos.

Nessas condições, os maiores sumidouros conhecidos do mundo se formaram, como o Xiaozhai Tiankeng de 662 metros (2.172 pés) de profundidade ( Chongqing , China), sótanos gigantes nos estados de Querétaro e San Luis Potosí no México e outros.

Processos incomuns formaram os enormes sumidouros do Sistema Zacatón em Tamaulipas (México), onde mais de 20 sumidouros e outras formações cársticas foram formados por águas subterrâneas ácidas vulcanicamente aquecidas. Isso produziu não apenas a formação do sumidouro mais profundo do mundo - Zacatón - mas também processos únicos de sedimentação de travertino nas partes superiores dos sumidouros, levando à vedação desses sumidouros com tampas de travertino.

O estado americano da Flórida, na América do Norte, é conhecido por ter frequentes colapsos de sumidouros, especialmente na parte central do estado. O calcário subjacente tem de 15 a 25 milhões de anos. Nas periferias do estado, sumidouros são raros ou inexistentes; o calcário tem cerca de 120.000 anos.

A área de Murge , no sul da Itália, também tem numerosos buracos. Poços de drenagem podem ser formados em tanques de retenção devido a grandes quantidades de chuva.

Usos humanos

Os buracos são usados ​​há séculos como locais de disposição para várias formas de resíduos . Uma consequência disso é a poluição dos recursos hídricos subterrâneos , com graves implicações para a saúde dessas áreas.

A civilização maia às vezes usava fossos na Península de Yucatán (conhecidos como cenotes ) como locais para depositar itens preciosos e sacrifícios humanos.

Quando os buracos são muito profundos ou conectados a cavernas, eles podem oferecer desafios para espeleólogos experientes ou, quando cheios de água, mergulhadores . Alguns dos mais espetaculares são o cenote Zacatón no México (o sumidouro cheio de água mais profundo do mundo), o sumidouro Boesmansgat na África do Sul, Sarisariñama tepuy na Venezuela, o Sótano del Barro no México e na cidade de Mount Gambier, no sul da Austrália . Os buracos que se formam em recifes de coral e ilhas que caem em profundidades enormes são conhecidos como buracos azuis e costumam se tornar locais de mergulho populares.

Nomes locais

O Grande Buraco Azul perto de Ambergris Caye , Belize

Poços grandes e visualmente incomuns são bem conhecidos pela população local desde os tempos antigos. Hoje em dia, os sumidouros são agrupados e nomeados em nomes específicos do local ou genéricos. Alguns exemplos de tais nomes estão listados abaixo.

  • Aven - No sul da França, esse nome significa caverna em occitano .
  • Buracos negros - este termo se refere a um grupo de poços redondos e cheios de água únicos nas Bahamas. Essas formações parecem estar dissolvidas na lama carbonática de cima, pela água do mar. A cor escura da água é causada por uma camada de microrganismos fototrópicos concentrados em uma camada densa de cor roxa a 15 a 20 m (49 a 66 pés) de profundidade; esta camada "engole" a luz. O metabolismo na camada de microrganismos provoca o aquecimento da água. Um deles é o Buraco Negro de Andros.
  • Buracos azuis - este nome foi inicialmente dado aos buracos profundos submarinos das Bahamas, mas é freqüentemente usado para quaisquer poços profundos cheios de água formados em rochas carbonáticas. O nome origina-se da cor azul profundo da água nesses sumidouros, que é criada pela alta clareza da água e a grande profundidade dos sumidouros; apenas a cor azul profunda do espectro visívelpode penetrar em tal profundidade e retornar após a reflexão.
  • Cenotes - Refere-se aos sumidouros cheios de água característicos da Península de Yucatán , Belize e algumas outras regiões. Muitos cenotes se formaram em calcário depositado em mares rasos criados peloimpacto do meteorito Chicxulub .
  • Sótanos - Este nome é dado a vários poços gigantes em vários estados do México.
  • Tiankengs - são fossos extremamente grandes, normalmente mais profundos e mais largos do que 250 m (820 pés), com paredes principalmente verticais, na maioria das vezes criadas pelo colapso de cavernas. O termo significa buracos no céu em chinês; muitos deste maior tipo de sumidouro estão localizados na China.
  • Tomo - este termo é usado no país cársico da Nova Zelândia para descrever buracos de panela.

Pseudo-carste

O sumidouro da Cidade da Guatemala de 2010 se formou repentinamente em maio daquele ano; as chuvas torrenciais da tempestade tropical Agatha e um sistema de drenagem ruim foram responsáveis ​​por sua criação. Engoliu um prédio de três andares e uma casa; mede aproximadamente 20 m (66 pés) de largura e 30 m (98 pés) de profundidade. Um buraco semelhante se formou nas proximidades em fevereiro de 2007.

Este grande buraco vertical não é um verdadeiro sumidouro, pois não se formou por meio da dissolução de calcário, dolomita, mármore ou qualquer outra rocha solúvel em água. Em vez disso, são exemplos de "pseudo-carste tubular", criado pelo colapso de grandes cavidades que se desenvolveram nos fracos depósitos vulcânicos do Quaternário que estão por baixo da cidade. Embora fracos e quebradiços, esses depósitos vulcânicos têm coesão suficiente para permitir que fiquem em faces verticais e desenvolvam grandes vazios subterrâneos dentro deles. Um processo chamado " tubulação de solo " primeiro criou grandes vazios subterrâneos, à medida que a água do vazamento de canos principais fluía através desses depósitos vulcânicos e lavava mecanicamente os finos materiais vulcânicos deles, então progressivamente erodia e removia os materiais mais grosseiros. Eventualmente, esses vazios subterrâneos tornaram-se grandes o suficiente para que seus telhados desabassem para criar grandes buracos.

Buraco da coroa

Um buraco da coroa é afundado devido à atividade humana subterrânea, como mineração e trincheiras militares . Os exemplos incluem instâncias acima das trincheiras da Primeira Guerra Mundial em Ypres , perto das minas em Nitra , Eslováquia, mina de calcário em Dudley , Inglaterra, acima de uma antiga mina de gesso em Magheracloone , Irlanda.

Exemplos notáveis

Alguns dos maiores sumidouros do mundo são:

Na África

  • Blue Hole - Dahab, Egito. Um sumidouro redondo ou buraco azul, 130 m (430 pés) de profundidade. Inclui uma passagem em arco que conduz ao Mar Vermelho a 60 m (200 pés), que tem sido o local de muitas tentativas de mergulho livre e de mergulho, as últimas frequentemente fatais.
  • Boesmansgat - sumidouro de água doce da África do Sul, aproximadamente 290 m (950 pés) de profundidade.
  • Lago Kashiba - Zâmbia. Cerca de 3,5 hectares (8,6 acres) de área e cerca de 100 m (330 pés) de profundidade.

Na ásia

No Caribe

  • Dean's Blue Hole - Bahamas. O segundo sumidouro mais profundo conhecido sob o mar, profundidade de 203 m (666 pés). Local popular para campeonatos mundiais de mergulho livre , bem como mergulho recreativo.

Na américa central

Na Europa

  • Hranice Abyss , na região da Morávia da República Tcheca, é a caverna subaquática mais profunda conhecida no mundo. A menor profundidade confirmada (em 27 de setembro de 2016) é 473 m (404 m abaixo do nível da água).
  • Pozzo del Merro , perto de Roma, Itália. No fundo de uma fossa cônica de 80 m (260 pés) e aproximadamente 400 m (1.300 pés) de profundidade, está entre os buracos mais profundos do mundo (veja Sótano del Barro abaixo).
  • Lago Vermelho - Croácia . Fossa de aproximadamente 530 m (1.740 pés) de profundidade com paredes quase verticais, contém um lago de aproximadamente 280–290 m (920–950 pés) de profundidade.
  • Gouffre de Padirac - França . Tem 103 m (338 pés) de profundidade e um diâmetro de 33 metros (108 pés). O visitante desce 75 m por elevador ou escada até um lago permitindo um passeio de barco após entrar no sistema de cavernas que contém um rio subterrâneo de 55 km.
  • Vouliagmeni - Grécia. O sumidouro de Vouliagmeni é conhecido como "Poço do Diabo", por ser considerado extremamente perigoso. Quatro mergulhadores morreram nele. Profundidade máxima de 35,2 m (115 pés) e penetração horizontal de 150 m (490 pés).
  • Pouldergaderry - Irlanda. Este ralo é localizado na townland de Kilderry Sul perto Milltown , Co. Kerry a 52 ° 7'57.5 "N 9 ° 44'45.4" W / 52,132639 ° N 9,745944 ° W / 52.132639; -9,745944 . O sumidouro, que está localizado em uma área de rocha cárstica, tem aproximadamente 80 metros (260 pés) de diâmetro e 30 metros (98 pés) de profundidade, com muitas árvores maduras crescendo no fundo do buraco. Ao nível do terreno circundante, o sumidouro cobre uma área de aproximadamente 1,3 hectares. Sua presença é indicada em mapas do Ordnance Survey que datam de 1829.

Na América do Norte

México

Estados Unidos

Na oceania

Na América do Sul

  • Sima Humboldt - Bolívar , Venezuela. Maior sumidouro em arenito, com 314 m de profundidade e paredes verticais. Floresta única e isolada no fundo.
  • Na parte oeste do Cerro Duida , Venezuela, existe um complexo de cânions com ralos. O sumidouro mais profundo tem 450 m (1.480 pés) de profundidade (a partir da borda mais baixa dentro do cânion); profundidade total 950 m (3.120 pés).

Veja também

Referências

Domínio público Este artigo incorpora  material de domínio público de sites ou documentos do Serviço Geológico dos Estados Unidos .

Notas

Bibliografia

links externos