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Sinkholes: The Human Impact -

Sinkholes è apparso in modo prominente nelle notizie nel 2013, in parte a causa della tragica morte di Jeff Bush, un uomo suburbano di Tampa, in Florida, che è stato inghiottito quando una dolina si è formata direttamente sotto la sua camera da letto. Questo incidente è stato seguito da molti altri in Pennsylvania, Illinois, Massachusetts e Louisiana, dove una dolina scoperta vicino a Bayou Corne nel 2012 si era aperta a 10 ettari (25 ac) entro l'autunno del 2013. A metà agosto un 20 m ( Una dolina larga 20 metri si è formata sotto un resort nella Florida centrale vicino a Orlando, costringendo gli ospiti a lasciare le loro stanze mentre un edificio di tre piani crollava.

Sinkholes: The Human Impact

Anche se hanno ricevuto un'ampia copertura mediatica nel 2013, le doline non sono un fenomeno nuovo. La formazione di Sinkhole si è verificata in aree come Florida, New Mexico, Kentucky e Illinois. È così comune in Florida che i proprietari di case hanno acquistato un'assicurazione dolina per la loro proprietà. La percezione che le doline si stiano formando più frequentemente è influenzata dalla rapida crescita della popolazione nelle aree soggette a doline, un fattore che ha portato alla testimonianza e alla segnalazione di più inghiottitoi. Ci sono prove, tuttavia, che il tasso di sviluppo di doline è aumentato durante l'ultimo mezzo secolo a causa dell'aumento delle attività umane che hanno indotto la formazione di doline, come prelievi eccessivi di acque sotterranee o sistemi di drenaggio mal progettati intorno agli edifici.

Le doline, chiamate "doline" dai geoscienziati europei, sono classificate come caratteristiche carsiche. Il carsismo è un tipo di landform che si verifica quando l'acqua sotterranea circolante dissolve il substrato roccioso solubile. Gli scienziati del Carso nel XIX secolo consideravano le doline come la tipica morfologia carsica, ma il terreno carsico è anche caratterizzato da grotte, ruscelli che scompaiono, grandi sorgenti e drenaggi sotterranei. In alcune regioni carsiche, come la penisola messicana dello Yucatan, i corsi d'acqua superficiali sono quasi inesistenti e praticamente tutto il flusso d'acqua avviene attraverso condotte sotterranee.

Le rocce carsiche più comuni sono il calcare - carbonato di calcio, CaCO 3 , sotto forma di calcite o argonite - e dolomite - carbonato di calcio e magnesio (CaMg (CO 3 ) 2 ). Questi minerali sono solubili in acidi deboli e quindi sono vulnerabili alla dissoluzione da parte delle acque sotterranee, che di solito sono cariche di acido carbonico (H 2 CO 3 ) derivato da materiale organico nel suolo. Nelle regioni più aride come gli Stati Uniti sudoccidentali, tuttavia, le caratteristiche carsiche formate nel substrato evaporitico sono più comuni. Le rocce sedimentarie prodotte dall'evaporazione dell'acqua salina, chiamate evaporiti, in queste zone hanno comunemente incluso il gesso, che è composto da solfato di calcio (CaSO 4 ∙ 2H 2O) e alite (salgemma), che è composta da cloruro di sodio (NaCl). Il gesso è molte volte più solubile della calcite o della dolomite e gli affioramenti di gesso sono quindi molto meno comuni nelle regioni più umide con precipitazioni più elevate. Nelle regioni semiaride è più probabile che gli affioramenti costituiti da calcare meno solubile formino scogliere e le doline formate nel gesso sono più diffuse. Le caratteristiche carsiche superficiali formate nell'halite sono rare perché il salgemma è altamente solubile, sebbene le caratteristiche carsiche del sale siano state trovate in regioni estremamente aride come l'Iran, Israele e la Spagna orientale.

I pozzi sono il risultato di una varietà di meccanismi, ma sono stati classificati in tre grandi categorie: quelli formati dalla dissoluzione superficiale o quasi superficiale; quelli formati dal crollo del substrato roccioso sovrastante; e quelli formati interamente nel terreno sovraccarico (cioè, terreno sopra il substrato roccioso). Esempi spettacolari di doline di soluzione si verificano a livello globale in regioni tropicali come Giava, Indonesia, Porto Rico e la regione carsica della cabina di pilotaggio della Giamaica, ma si formano relativamente lentamente e hanno scarso impatto umano. Le doline di crollo sono rare e si formano in paesaggi che si sono sviluppati nel corso di diverse migliaia o milioni di anni.

Dei tre tipi, le doline formate nel suolo ricoperto sono molto più comuni e hanno presentato un grave rischio geologico (un fenomeno geologico con un potenziale di danno diffuso) nelle regioni carsiche. Le doline di cedimento della copertura sono prodotte per soffusione, un processo in cui il terreno non consolidato si abbassa in fessure aperte e grotte nel substrato roccioso sottostante e la superficie terrestre sopra affonda gradualmente. Crollo della copertura, o dropout, doline si sono formate in un terreno più ricco di argilla e consolidato. Esse derivano comunemente dallo sviluppo di una cavità all'interno dell'orizzonte del suolo e dal successivo cedimento dell'arco del suolo sovrastante. Tali cavità possono comparire rapidamente, entro giorni o mesi, e il collasso catastrofico può essere molto rapido o istantaneo. Nel 1981 a Winter Park, in Florida, si formò una dolina da crollo della copertura che inghiottì una casa privata, una piscina comunale,parte di un'officina e grandi porzioni di una strada adiacente in un lasso di tempo relativamente ridotto.

Le doline che si verificano naturalmente, che sono comuni nel terreno carsico, possono essere innescate da eventi meteorologici come forti piogge o siccità seguite da forti piogge. Una percentuale significativa di doline, tuttavia, è associata, direttamente o indirettamente, all'attività umana. In alcuni casi, prelievi eccessivi di acque sotterranee per l'irrigazione hanno abbassato i livelli dell'acqua e quindi consentito al suolo saturo di riversarsi in grotte e condotti nel substrato roccioso sottostante, che può innescare la formazione di doline. Inoltre, doline di crollo della copertura si sono formate lungo strade o altre aree in cui l'acqua viene rilasciata ripetutamente sul terreno, lavando il terreno nelle cavità rocciose sottostanti e creando grotte nel suolo che possono crollare.

L'estrazione del sale ha anche creato doline. Nel 2008 due grandi doline si sono formate nel New Mexico sud-orientale quando le cavità prodotte dalle operazioni dei pozzi di salamoia - un processo che inietta acqua dolce nei letti di sale per produrre salamoia da utilizzare come fluido di perforazione nei pozzi petroliferi - crollarono bruscamente. Le cavità artificiali create da questa attività divennero instabili e provocarono crolli catastrofici. Una delle doline alla fine è cresciuta fino a un diametro di oltre 100 m (328 piedi), con una profondità di circa 45 m (circa 150 piedi).

Sinkholes: The Human Impact

Sebbene le doline rappresentino un significativo rischio geologico in molte regioni carsiche, hanno svolto un ruolo importante nei sistemi di acque sotterranee regionali, tra le altre funzioni, fornendo punti di accesso alle acque superficiali per entrare negli acquiferi carsici. Nella penisola dello Yucatan le doline con pareti ripide note come cenotes intersecano la falda freatica, dove servono come rifornimenti d'acqua per le comunità vicine. Nel New Mexico sud-orientale i grandi laghi dolina di gesso a est di Roswell sono stati creati da acque sotterranee di risalita, che forniscono anche acqua di irrigazione per l'attività agricola nel Roswell Artesian Basin.

I pozzi sono spesso fonti di contaminazione delle acque sotterranee a causa della loro connessione con le falde acquifere sotterranee. In molte zone rurali le doline sono trattate come discariche naturali e vengono utilizzate per lo smaltimento di grandi elettrodomestici e vecchie automobili. Le grandi dimensioni dei condotti negli acquiferi carsici vietano il tipo di filtrazione naturale che si verifica in molti acquiferi non carsici. I contaminanti introdotti nel sistema idrico sotterraneo tramite doline sono comparsi nei pozzi di approvvigionamento idrico a valle.

Sono stati identificati dei pozzi anche in ambienti sottomarini. L'origine del Sinkhole nello Stretto della Florida è stata controversa ed è spesso attribuita a processi erosivi che si sono verificati quando lo stretto era esposto sopra il livello del mare. Alcuni ricercatori hanno suggerito che queste doline si siano formate a causa di un tipo di corrosione della zona di miscelazione, in cui l'acqua dolce dalle falde acquifere a terra viene scaricata nello Stretto della Florida. Si ritiene che l'acqua dolce mescolata con l'acqua salata abbia prodotto una soluzione che ha sciolto in modo più aggressivo la roccia calcarea. Molte di queste doline sottomarine si verificano sulla terrazza di Pourtales al largo delle Florida Keys a profondità di diverse centinaia di metri. La più grande di queste caratteristiche ha un diametro di quasi 700 m (circa 2.300 piedi) e una profondità di circa 260 m (circa 850 piedi).

Gli scienziati stimano che circa il 25% della popolazione terrestre vive su un terreno carsico o trae la sua acqua da falde acquifere carsiche. Poiché le doline sono spesso componenti importanti dei sistemi acquiferi locali e regionali e per il loro ruolo di rischi geologici attivi, queste caratteristiche continueranno, nel bene e nel male, ad avere un impatto sociale significativo.

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