Sinkhole: cosa sono e come si formano

Un sinkhole è uno sprofondamento che si verifica quando, a causa di una cavità sotterranea di origine naturale o antropica, si ha il collasso del terreno nel suo strato superficiale. La voragine che ne scaturisce di solito ha forma sub circolare, con un diametro che può variare da pochi a centinaia di metri.

Come si forma una sinkhole?

Un sinkhole è una depressione, o un collasso, generalmente di forma circolare che si può formare dopo il crollo di una cavità carsica sotterranea ma si può formare anche in altri contesti geologici, che presentano nel sottosuolo degli strati che si possono “sciogliere”.

Le coste del Mar Morto (Israele), dove i sinkhole sono generati dalla dissoluzione di uno strato di sale, che si è deposto 10.000 anni fa, nel sottosuolo.

Un contesto geologico predisponente alla formazione di sinkhole può essere un substrato fatto di rocce solubili ( come le rocce calcaree) sui cui poggiano di depositi alluvionali (depositi di fiume definiti, la copertura) con scarse proprietà geo meccaniche.

Fattori scatenati

I fattori scatenanti sono invece:

1. la presenza di circolazione idrica sotterranea in pressione che forma dei flussi erosivi diretti verso la superficie (deep piping);
2. i terremoti;
3. le vibrazioni di origine umana.

In base a queste caratteristiche predisponenti e scatenanti, i sinkhole si sviluppano principalmente in determinate regioni, definite sinkhole prone areas, aree ad elevata probabilità di accadimento).

I sinkhole evolvono dal basso verso l’alto e si rendono manifesti soltanto nella fase finale del processo con il crollo della copertura. In realtà questa fase è la fine di un meccanismo instauratosi ed evoluto da tempo, completamente invisibile alla osservazione umana.

Quando e dove si formerà questo tipo di dissesto non si può dire, ma possiamo delimitare le aree a più alto rischio ove effettuare indagini geofisiche mirate, preliminari alla realizzazione di insediamenti urbani o di infrastrutture, per mitigare il rischio e salvaguardare l’incolumità di persone e cose.

A tal riguardo in Italia è attivo dal 2002 il “Progetto Sinkhole“.

Come si classificano i sinkhole

Una classificazione generale raggruppa i sinkhole in due grandi categorie: i sinkhole naturali, che si formano da cavità naturali del sottosuolo, e i sinkhole antropogenici che invece si formano da cavità prodotte dall’uomo.

Esiste anche una classificazione più dettagliata, che raggruppa i sinkhole sulla base dei loro processi di formazione. Abbiamo quindi:

• Sinkhole antropogenici;
• Sinkhole carsici;
• Sinkhole di evorsione;
• Sinkhole di suffosione superficiale;
• Sinkhole di piping profondo.

Sinkhole antropogenici

I sinkhole antropogenici si formano per il semplice collasso di volte originate dall’attività umana (cave, miniere, catacombe, scavi di varia origine etc.). Le cavità possono avere una morfologia varia, non necessariamente sub-circolare.

Sinkhole carsici

Sono le doline che si formano per dissoluzione carsica delle rocce. Questo tipo di sinkhole possono essere classificati ulteriormente in base al meccanismo di formazione della cavità superficiale.

I meccanismi di formazione dei sinkhole carsici sono:

• la dissoluzione della roccia;
• la subsidenza della roccia;
• il crollo.

Sinkhole di evorsione

Le sinkhole di evorsione si formano a causa di turbolenze ad asse verticale che erodono il terreno. Questo tipo di fenomeni avvengono nelle pianure alluvionali (come la Pianura Padana), in seguito alla rottura degli argini dei fiumi, ma anche in ambienti lagunari e di delta in seguito ad intrusioni da parte del mare.

Le forme risultanti da tali processi sono laghetti sub-circolari (gorghi o laghetti di rotta), con diametri variabili da 100 a 30 m e profondità fino a un massimo di 13-15 m.

Queste cavità si formano su terreni in cui è presente una grande percentuale di sabbia.

Sinkhole di suffosione superficiale

Sono delle cavità di forma circolare che si formano in terreni sciolti, tipicamente nelle coperture eluviali e colluviali. Questi vuoti si generano attraverso processi erosivi dal basso, dando luogo alla creazione di condotti verticali, per lo più sub-orizzontali, che coinvolgono principalmente i primi metri dello strato superficiale del terreno.

Sinkhole di piping profondo

Una caratteristica distintiva nella formazione di questo tipo di sinkhole è rappresentata da un meccanismo profondo di erosione dal basso, che coinvolge spessori significativi della copertura del terreno.

Le sinkhole di piping profondo si manifestano sottoforma di cavità riempite d’acqua. Tali cavità si sviluppano prevalentemente in coperture con granulometrie variabili, principalmente argille siltose o limi, con spessori superiori ai cento metri, che sono impermeabili o semipermeabili. In questi casi non si ha la filtrazione verso il basso.

Ciò che rende unici questi sinkhole è il fatto che l’acqua di riempimento, mineralizzata e accompagnata da risalita di gas, può talvolta assumere caratteristiche artesiane al livello del terreno o al di sopra di esso, formando delle sorgenti.

La presenza concomitante di acque mineralizzate e emissioni gassose – principalmente riconducibili ad anidride carbonica (CO₂) e acido solforico (H₂S) -fenomeni assenti o limitati in altre tipologie di sinkhole, suggerisce l’adozione di un modello genetico ed evolutivo che si discosta dagli approcci comunemente accettati.

Si ipotizza un ruolo attivo e significativo giocato dal “fattore A/G” (Artesianismo/Gas) sia nella formazione che nello sviluppo di tali fenomeni. In particolare, si ritiene che durante la fase iniziale di formazione, la risalita delle acque miste a gas provenienti da strati profondi possa avere contribuito in modo determinante all’attivazione dei processi di sprofondamento.

Il progetto sinkhole

Questo progetto, realizzato e coordinato dal Servizio Geologia Applicata ed Idrogeologia dell’ISPRA, ha realizzato un censimento, l’allestimento di un data base e l’approfondimento  delle ricerche sui meccanismi genetici che formano i sinkhole e l’individuazione dei contesti geologico-idrogeologici coinvolti.

Per adempire a questi obiettivi sono state svolte alcune attività (ad esempio censimento dei fenomeni, rilevamenti geologici-geomorfologici-idrogeologici e fotointerpretazione della aree a contorno dei siti di interesse etc.).

Ti allego il link al progetto per approfondimenti.

Approfondimenti

Per approfondire l’argomento trattato in questo post ti consiglio i seguenti testi:

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