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Sumideros: el impacto humano -

Los sumideros aparecieron de manera prominente en las noticias en 2013, en parte debido a la trágica muerte de Jeff Bush, un hombre suburbano de Tampa, Florida, que fue tragado cuando se formó un sumidero directamente debajo de su habitación. Este incidente fue seguido por varios otros en Pensilvania, Illinois, Massachusetts y Luisiana, donde un sumidero descubierto cerca de Bayou Corne en 2012 se había abierto a 10 ha (25 ac) para el otoño de 2013. A mediados de agosto, un pozo de 20 m ( Se formó un sumidero de 66 pies de ancho debajo de un resort en el centro de Florida cerca de Orlando, lo que obligó a los huéspedes a salir de sus habitaciones cuando un edificio de tres pisos se derrumbó.

Sumideros: el impacto humano

Aunque recibieron una amplia cobertura mediática en 2013, los sumideros no son un fenómeno nuevo. La formación de sumideros se ha producido en áreas como Florida, Nuevo México, Kentucky e Illinois. Es tan común en Florida que los propietarios hayan comprado un seguro de hundimiento para su propiedad. La percepción de que los sumideros se están formando con mayor frecuencia está influenciada por el rápido crecimiento de la población en las áreas propensas a los sumideros, un factor que llevó a presenciar y reportar más sumideros. Sin embargo, hay evidencia de que la tasa de desarrollo de sumideros aumentó durante el último medio siglo debido al aumento de las actividades humanas que indujeron la formación de sumideros, como la extracción excesiva de agua subterránea o los sistemas de drenaje mal diseñados alrededor de los edificios.

Los sumideros, denominados "dolinas" por los geocientíficos europeos, se clasifican como características kársticas. El karst es un tipo de relieve que se produce cuando el agua subterránea circulante disuelve el lecho de roca soluble. Los científicos del karst en el siglo XIX consideraban a las dolinas como la forma de relieve kárstica típica, pero el terreno kárstico también se caracteriza por cuevas, arroyos que desaparecen, grandes manantiales y drenaje subterráneo. En algunas regiones cársticas, como la península de Yucatán en México, los arroyos superficiales son casi inexistentes y prácticamente todo el flujo de agua se realiza a través de conductos subterráneos.

Las rocas kársticas más comunes son la piedra caliza —carbonato de calcio, CaCO 3 , en forma de calcita o argonita— y la dolomita — carbonato de calcio y magnesio (CaMg (CO 3 ) 2 ). Estos minerales son solubles en ácidos débiles y, por lo tanto, son vulnerables a la disolución por el agua subterránea, que generalmente está cargada con ácido carbónico (H 2 CO 3 ) derivado de material orgánico en el suelo. En regiones más secas como el suroeste de los Estados Unidos, sin embargo, las características kársticas formadas en el lecho de roca evaporítica son más comunes. Las rocas sedimentarias producidas por la evaporación del agua salina, llamadas evaporitas, en estas áreas comúnmente han incluido yeso, que está compuesto de sulfato de calcio (CaSO 4 ∙ 2H 2O) y halita (sal de roca), que se compone de cloruro de sodio (NaCl). El yeso es muchas veces más soluble que la calcita o la dolomita y, por lo tanto, los afloramientos de yeso son mucho menos comunes en regiones más húmedas con mayor precipitación. En las regiones semiáridas, los afloramientos formados por piedra caliza menos soluble son más propensos a formar acantilados, y los sumideros formados en yeso están más extendidos. Las características kársticas superficiales formadas en la halita son raras porque la sal de roca es altamente soluble, aunque se han encontrado características kársticas salinas en regiones extremadamente áridas como Irán, Israel y el este de España.

Los sumideros resultaron de una variedad de mecanismos, pero se han clasificado en tres categorías amplias: los formados por disolución superficial o cerca de la superficie; los formados por el colapso del lecho rocoso suprayacente; y los que se forman completamente en el suelo sobrecargado (es decir, suelo por encima del lecho rocoso). Ejemplos espectaculares de sumideros de solución ocurren a nivel mundial en regiones tropicales como Java, Indonesia, Puerto Rico y la región kárstica de cabina de piloto de Jamaica, pero se forman relativamente lentamente y tienen poco impacto humano. Los sumideros colapsados ​​son raros y se forman en paisajes que se han desarrollado durante varios miles o millones de años.

De los tres tipos, los sumideros formados en la sobrecarga del suelo son mucho más comunes y han presentado un grave peligro geológico (un fenómeno geológico con un potencial de daño generalizado) en las regiones kársticas. Los sumideros de cubrimiento-hundimiento se hacen por infusión, un proceso en el que el suelo no consolidado se lava en fisuras abiertas y cuevas en el lecho rocoso subyacente y la superficie de la tierra arriba se hunde gradualmente. Se han formado sumideros de colapso de cobertura, o caída, en un suelo consolidado más rico en arcilla. Por lo general, resultan del desarrollo de una cavidad dentro del horizonte del suelo y la posterior falla del arco de suelo suprayacente. Estas caries pueden aparecer rápidamente, en días o meses, y el colapso catastrófico puede ser muy rápido o instantáneo. En 1981, se formó un sumidero que se derrumbó en Winter Park, Florida, y se tragó una casa privada, una piscina municipal,parte de un taller de reparaciones y grandes porciones de una calle adyacente en un período de tiempo relativamente pequeño.

Los sumideros naturales, que son comunes en terrenos kársticos, pueden ser provocados por eventos climáticos como lluvias intensas o sequías seguidas de lluvias intensas. Sin embargo, un porcentaje significativo de sumideros están asociados, directa o indirectamente, con la actividad humana. En algunos casos, la extracción excesiva de agua subterránea para riego ha reducido los niveles de agua y, por lo tanto, ha permitido que el suelo saturado se lave en cuevas y conductos en el lecho de roca subyacente, lo que puede desencadenar la formación de sumideros. Además, se han formado sumideros de colapso de cobertura a lo largo de carreteras u otras áreas donde el agua se libera repetidamente al suelo, arrastrando el suelo hacia las cavidades del lecho de roca subyacente y creando cuevas de suelo que pueden colapsar.

La extracción de sal también ha creado sumideros. En 2008 se formaron dos grandes sumideros en el sureste de Nuevo México cuando las cavidades producidas por las operaciones de pozos de salmuera, un proceso que inyecta agua dulce en lechos de sal para producir salmuera para usar como fluido de perforación en pozos de petróleo, colapsaron abruptamente. Las cavidades artificiales creadas por esta actividad se volvieron inestables y resultaron en colapsos catastróficos. Uno de los sumideros finalmente creció hasta un diámetro de más de 100 m (328 pies), con una profundidad de aproximadamente 45 m (alrededor de 150 pies).

Sumideros: el impacto humano

Aunque los sumideros son un peligro geológico significativo en muchas regiones kársticas, han desempeñado un papel importante en los sistemas regionales de aguas subterráneas al, entre otras funciones, proporcionar puntos de acceso para que el agua superficial ingrese a los acuíferos kársticos. En la Península de Yucatán, sumideros de paredes empinadas conocidos como cenotes se cruzan con el nivel freático, donde sirven como suministro de agua para las comunidades cercanas. En el sureste de Nuevo México, los grandes lagos hundidos de yeso al este de Roswell fueron creados por el afloramiento de agua subterránea, que también proporciona agua de riego para la actividad agrícola en la Cuenca Artesiana de Roswell.

Los sumideros son a menudo fuentes de contaminación del agua subterránea debido a su conexión con los acuíferos subterráneos. En muchas zonas rurales, los sumideros se tratan como vertederos naturales y se utilizan para la eliminación de grandes electrodomésticos y automóviles viejos. El gran tamaño de los conductos en los acuíferos kársticos prohíbe el tipo de filtración natural que ocurre en muchos acuíferos no kársticos. Los contaminantes introducidos en el sistema de agua subterránea a través de sumideros han aparecido en los pozos de suministro de agua aguas abajo.

También se han identificado sumideros en entornos submarinos. El origen de un sumidero en el Estrecho de Florida ha sido controvertido y a menudo se atribuye a procesos de erosión que ocurrieron cuando los estrechos quedaron expuestos sobre el nivel del mar. Algunos investigadores han sugerido que estos sumideros se formaron debido a un tipo de corrosión en la zona de mezcla, en la que el agua dulce de los acuíferos terrestres se descarga en el Estrecho de Florida. Se cree que la mezcla de agua dulce con agua salada produjo una solución que disolvió más agresivamente el lecho de roca caliza. Varios de estos sumideros submarinos se encuentran en Pourtales Terrace frente a los Cayos de Florida a profundidades de varios cientos de metros. La mayor de estas características tiene casi 700 m (aproximadamente 2300 pies) de diámetro y aproximadamente 260 m (aproximadamente 850 pies) de profundidad.

Los científicos estiman que aproximadamente el 25% de la población de la Tierra vive en terrenos kársticos o obtiene su agua de acuíferos kársticos. Debido a que los sumideros son a menudo componentes importantes de los sistemas acuíferos locales y regionales y debido a su papel como geopeligros activos, estas características continuarán teniendo un impacto social significativo para bien o para mal.