Glavni drugo

Sinkholes: Ljudski utjecaj

Sinkholes: Ljudski utjecaj
Sinkholes: Ljudski utjecaj

Video: Utjecaj parazita na ljudski organizam 2024, Svibanj

Video: Utjecaj parazita na ljudski organizam 2024, Svibanj
Anonim

Sinkholes su se u vijestima istaknule 2013. godine, dijelom i zbog tragične smrti Jeffa Busha, prigradskog grada Tampe, Florida, koji je progutao kada se neposredno ispod njegove spavaće sobe stvorio vrtić. Nakon ovog incidenta slijedilo je još nekoliko osoba u Pensilvaniji, Illinoisu, Massachusettsu i Louisiani, gdje je vrtača otkrivena u blizini Bayou Cornea 2012. otvorila se na 10 ha (25 ac) do jeseni 2013. Sredinom kolovoza 20-tinjak metara (Udubljenje, široko 66 metara, formirano ispod odmarališta na središnjoj Floridi, u blizini Orlanda, tjerajući goste iz svojih soba kad se srušila trokatnica.

Iako su u 2013. dobili široko medijsko izvještavanje, vrtače nisu nova pojava. Formiranje vrtača odvijalo se na područjima kao što su Florida, New Mexico, Kentucky i Illinois. Toliko je česta pojava na Floridi da su vlasnici domova kupili osiguranje vrtače za svoju imovinu. Na percepciju kako se vrtače češće formiraju utječe brzi rast populacije u područjima sklona vrtačama, čimbenik koji je doveo do svjedočenja i izvještavanja o većim brodama. Međutim, postoje dokazi da je stopa razvoja vrtača narasla tijekom proteklog pola stoljeća zbog porasta ljudskih aktivnosti koje su potaknule stvaranje vrtača, poput prekomjernog povlačenja podzemne vode ili loše dizajniranih sustava odvodnje oko zgrada.

Svinjačine, koje su europski geoznanstvenici nazivali "dolinama", klasificirani su kao krška obilježja. Krš je kopneni oblik koji nastaje pri cirkulaciji podzemne vode koja otapa topivu podlogu. Kraški znanstvenici u 19. stoljeću smatrali su doline tipičnim kraškim oblikom, ali kraški teren karakteriziraju i pećine, nestali potoci, veliki izvori i podzemna odvodnja. U nekim krškim krajevima, poput meksičkog poluotoka Jukatan, površinski potoci gotovo da i ne postoje, a gotovo sav protok vode prolazi podzemnim vodovodom.

Najčešća krška stijena su vapnenac - kalcijev karbonat, CaCO 3, u obliku kalcita ili argonita - i dolomit - kalcijev magnezijev karbonat (CaMg (CO 3) 2). Ti su minerali topljivi u slabim kiselinama i stoga su podložni otapanju u podzemnoj vodi koja se obično napuni ugljičnom kiselinom (H 2 CO 3) dobivenom iz organskog materijala u tlu. U sušnijim područjima, poput jugozapadnog Sjedinjenih Država, kršćanske značajke formirane u evaporitskom korijenu češće su. Sedimentne stijene nastale isparavanjem slane vode, zvane evaporiti, na tim područjima su obično uključivali gips, koji je sastavljen od kalcijevog sulfata (CaSO 4 ∙ 2H 2 O), i halite (kamena sol), koji je sastavljen od natrijevog klorida (NaCl). Gips je mnogo puta topljiviji od kalcita ili dolomita, pa su otpadne plohe gipsa manje uobičajene u vlažnijim regijama s većom količinom oborina. U poluaridnim krajevima vjerojatnije je da će izdanci sastavljeni od manje topljivog vapnenca formirati litice, a vrtače formirane u gipsu raširenije su. Karakteristike površinskog krša formirane u halitu rijetke su jer je kamena sol vrlo topiva, iako su obilje krša soli pronađene u izuzetno sušnim regijama kao što su Iran, Izrael i istočna Španjolska.

Otvori su rezultat raznih mehanizama, ali su svrstani u tri široke kategorije: one formirane površinskim ili površinskim otapanjem; one nastale urušavanjem prekrivača podloge; i ona koja su u cijelosti formirana u prekomjernom tlu (to jest, tlo iznad korita). Spektakularni primjeri otvora za otopinu pojavljuju se globalno u tropskim regijama kao što su Java, Indon., Portoriko i krška regija Jamajke u pilotskoj kabini, ali formiraju se relativno sporo i imaju mali utjecaj na ljude. Kopne vrtače su rijetke i formiraju se u pejzažima koji su se razvijali tijekom nekoliko tisuća ili milijuna godina.

Od tri vrste, vrtače formirane u prekomjernom nakupljanju tla znatno su češće i predstavljaju ozbiljan geohazard (geološki fenomen sa širokim potencijalom oštećenja) u krškim krajevima. Udubljenja prekrivanja prekrivača izrađena su gušenjem, postupkom u kojem se nekonsolidirano tlo ispire u otvorene pukotine i špilje u podnožju korita, a površina zemlje postupno tone. U većim glinenim, konsolidiranim tlima formirane su vrtače ili pada, poklopci ili ispust. Obično su rezultat razvoja šupljine unutar horizonta tla i kasnijeg neuspjeha nadvodnog luka tla. Takve šupljine mogu se pojaviti brzo, u roku od nekoliko dana ili mjeseci, a katastrofalni kolaps može biti vrlo brz ili trenutačan. U 1981. godini u zimskom parku, Florida, nastao je pokrovni utor u kojem se srušio pokrov i progutao privatni dom, općinski bazen, dio popravke i velike dijelove susjedne ulice u relativno malom vremenu.

Otvorene jame koje se javljaju u krškom terenu mogu biti potaknute vremenskim prilikama poput obilnih kiša ili suše praćene obilnom kišom. Međutim, značajan postotak vrtača povezan je, bilo izravno ili neizravno, s ljudskom aktivnošću. U nekim slučajevima prekomjerno povlačenje podzemne vode za navodnjavanje snizilo je vodostaj i tako omogućilo zasićenom tlu da se prelije u špilje i vodove u donjem koritu, što može potaknuti stvaranje utora. Povrh toga, vrtače na urušavanju pokrivača formirale su se duž cesta ili drugih područja gdje se voda više puta ispušta na tlo, ispirajući tlo u temeljne šupljine podnožja i stvarajući špilje tla koja se može srušiti.

Iskopavanje soli također je stvorilo vrtače. U 2008. Godini dvije su velike jame formirane u jugoistočnom dijelu Novog Meksika, kada su se šupljine proizvedene u slučaju slane bušotine - postupak koji ubrizgava slatku vodu u slane slojeve da bi slani luk bio namijenjen upotrebi tekućine za bušenje u naftnim bušotinama - naglo propao. Umjetna šupljina stvorena ovom aktivnošću postala je nestabilna i rezultirala je katastrofalnim kolapsom. Jedna od vrtača na kraju je narasla na promjer više od 100 m (328 ft), s dubinom od približno 45 m (oko 150 ft).

Iako su vrtače značajan geohazard u mnogim krškim regijama, one su igrale važnu ulogu u regionalnim sustavima podzemnih voda, između ostalog, pružajući pristupne točke površinskoj vodi za ulazak u krške vodonosnike. Na poluotoku Yucatan strmozidane vrtače poznate kao cenotes presijecaju vodni bazen gdje služe kao opskrba vodom za obližnje zajednice. U jugoistočnom dijelu Novog Meksika velika je gipsana vrtačka jezera istočno od Roswella stvorena uzdizanjem podzemne vode koja također osigurava vodu za navodnjavanje za poljoprivredne aktivnosti u artezijskom basenu Roswell.

Sinkhole su često izvor onečišćenja podzemne vode zbog povezanosti s podzemnim vodonosnicima. U mnogim seoskim područjima vrtače se tretiraju kao prirodna odlagališta i koriste se za odlaganje velikih uređaja i starih automobila. Velika veličina vodovoda u krškim vodonosnicima zabranjuje vrstu prirodne filtracije koja se javlja u mnogim nekarstim vodonosnicima. Zagađivači uvedeni u sustav podzemnih voda putem vrtača pojavili su se u vodovodnim bušotinama nizvodno.

Otvori za bušenje su također identificirani u postavkama podmornice. Podrijetlo sikure u Floridi tjesnaca bilo je kontroverzno i ​​često se pripisuje erosionalnim procesima koji su se dogodili kada su tjesnaci bili izloženi iznad razine mora. Neki istraživači sugeriraju da su te jame nastale zbog korozije u mješovitom području, gdje se slatka voda iz obalnih vodonosnika ispušta u tjesnac Floride. Smatra se da je miješanje slatke vode sa slanom vodom dobilo rješenje koje je agresivnije rastvaralo vapnenački temelj. Nekoliko tih vrtača na podmornici događa se na terasi Pourtales kraj Florida Keys-a na dubinama od nekoliko stotina metara. Najveće od ovih značajki ima promjer gotovo 700 m (oko 2300 ft) i duboko približno 260 m.

Znanstvenici procjenjuju da otprilike 25% stanovništva Zemlje ili živi na krškom terenu ili crpi vodu iz krških vodonosnika. Budući da su vrtače često važne sastavnice lokalnih i regionalnih vodonosnih sustava i zbog svoje uloge aktivnih geohazida, ove će karakteristike za bolje ili lošije i dalje imati značajan društveni utjecaj.