Zapadnięcia gruntu

Pojawiające się w serwisach informacyjnych i portalach internetowych informacje o nagłym zapadnięciu się gruntu budzą z jednej strony strach, a z drugiej niezwykłe zainteresowanie. Powstawanie tego typu form terenu może mieć różnorodne przyczyny. W dzisiejszym wpisie przedstawimy najczęstsze z nich. Pokażemy też ich przykłady.

Zapadnięcia gruntu – przyczyny naturalne

Za każdym razem, gdy dochodzi do interesującego nas zjawiska, zastanawiamy się, jaka jest jego geneza. W przypadku zapadania się gruntu przyczyny są dobrze znane. Dzielimy je na naturalne oraz antropogeniczne (czyli powstałe w wyniku działalności człowieka). 

Procesy krasowe

Zacznijmy od przyczyn naturalnych. Pierwszą z nich są procesy krasowe, czyli w ogólnym skrócie zjawisko rozpuszczania skał przez wodę przy udziale tlenku węgla (IV). Narażone są na nie przede wszystkim skały węglanowe (takie jak wapienie i dolomity), siarczanowe (gips, anhydryt), a także chlorkowe (takie jak sól kamienna). To właśnie na obszarach zbudowanych z tego typu skał do zapadnięć ziemi dochodzi znacznie częściej niż na obszarach, gdzie w podłożu znajdują się innego rodzaju skały (np. piaskowce lub granity). Krasowienie skał, jak wspomnieliśmy, prowadzi do stopniowego ich rozpuszczania. Gdy ma miejsce na powierzchni terenu, powstają formy krasu powierzchniowego, takie jak ostańce krasowe czy żebra krasowe.

Czasami jednak proces rozpuszczania skał zachodzi pod powierzchnią terenu. W ten właśnie sposób powstają pustki we wnętrzu ziemi, na przykład w postaci jaskiń i lejków krasowych, których górna część może się nagle zapaść. Taka sytuacja zdarzyła się między innymi na przedmieściach Filadelfii w roku 2017, gdzie dziura w ziemi, która nagle się pojawiła, była tak naprawdę nowo powstałym lejkiem krasowym.

Ryc. 1. Zapadnięcie się gruntu w wyniku procesów krasowych na przedmieściach Filadelfii w roku 2017

Procesy wulkaniczne

Inną przyczyną naturalnego zapadania się gruntu są procesy wulkaniczne. Pod stożkiem wulkanicznym znajduje się bowiem ognisko magmy (w postaci komory), w której gromadzi się gorący stop skalny (czyli magma). Gdy zostaje on opróżniony na skutek erupcji wulkanicznej, może dojść do wielkoobszarowego, głębokiego zapadnięcia się gruntu, czasami nawet o kilkaset metrów. Tak stało się na przykład w 2007 roku po erupcji wulkanu Piton de la Fournaise na wyspie Reunion, po której krater tego wulkanu zapadł się aż o 300 metrów. 

Ryc. 2. Krater wulkanu Piton de la Fournaise – widoczne wyraźne zapadnięcie się gruntu po erupcji

Opady deszczu

Zapadnięcia gruntu mogą też być efektem długotrwałych, intensywnych opadów deszczu. Wówczas znajdująca się w podłożu przesiąknięta wodą warstwa skalna może się upłynnić. W efekcie powstaje podziemny korytarz, który powoduje zapadanie się powierzchni znajdującego się nad nim terenu. Najprawdopodobniej połączenie działalności wulkanicznej oraz intensywnych opadów deszczu spowodowało powstanie ogromnej dziury w ziemi w Gwatemali w 2010 roku. Miała ona średnicę 20 metrów, a jej głębokość sięgała około 90 metrów. Zginęło wówczas 15 osób, a straty materialne osiągnęły setki tysięcy dolarów.

Ryc. 3. Zapadnięcie gruntu w Gwatemali w 2010 roku

Zapadnięcia gruntu – przyczyny antropogeniczne

Oczywiście oprócz przyczyn naturalnych zapadanie się gruntu może być spowodowane przez człowieka, między innymi działalnością górniczą, przeprowadzanymi podziemnymi pracami (np. tworzenie tuneli) czy też awariami sieci wodociągowej i kanalizacyjnej, które mogą wypłukiwać warstwy skał osadowych znajdujących się pod powierzchnią terenu. Niejednokrotnie też gęsta zabudowa po prostu przyspiesza naturalne zapadanie się gruntu, na przykład w wyniku wspomnianych wcześniej procesów krasowych.

Przykładem zapadnięcia się gruntu w wyniku działalności człowieka jest górnictwo, które zaburza równowagę podłoża i może prowadzić do zapadania się gruntu nad dawnymi lub obecnymi korytarzami górniczymi (zwłaszcza, gdy zostały w nieodpowiedni sposób zabezpieczone). Najprawdopodobniej działalność górnicza spowodowała w 2014 roku powstanie szerokiej na około 20-30 metrów dziury w ziemi w Rosji w Kraju Permskim (okolice Gór Ural).

Ryc. 4. Zapadlisko będące najprawdopodobniej efektem działalności górniczej w Rosji (Kraj Permski) powstałe w 2014 roku

Skutki zjawiska

Nietrudno się domyślić, że powstawanie tak rozległych zapadnięć ziemi jest bardzo groźne. Niejednokrotnie w wyniku tego typu zdarzeń ludzie giną lub odnoszą poważne obrażenia. Notuje się przy okazji duże straty materialne (uszkodzone budynki, wodociągi, drogi). Tego typu formy terenu są jednak bardzo interesujące i mogą stać się atrakcją turystyczną, a tym samym źródłem dochodów dla miejscowej ludności.

Niestety brak wiedzy i fantazja sprawiają, że z tego typu formami wiążą się niejednokrotnie teorie spiskowe. Po powstaniu wspomnianej już dziury w ziemi w Gwatemali, część osób zaczęła głosić teorie o kosmicznym pochodzeniu tego typu form (działalności UFO). Dlatego też warto korzystać z wiarygodnych źródeł wiedzy – takich na przykład jak nasz blog.

Zapadnięcia gruntu – podsumowanie

PRZYCZYNY NATURALNE:

• procesy krasowe
• procesy wulkaniczne
• opady deszczu

PROCESY ANTROPOGENICZNE:

• działalność górnicza
• prowadzenie podziemnych prac
• awaria sieci wodociągowej i kanalizacyjnej

Materiały źródłowe