A5 Subsidência e Colapso Diferencial

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A subsidência é o rebaixamento da superfície da Terra e geralmente ocorre de forma diferencial, afundando mais em algumas áreas do que em outras dentro da mesma região. Essa subsidência pode ter várias origens: a dissolução cárstica de rochas carbonáticas e evaporíticas, que cria cavidades subterrâneas capazes de colapso catastrófico; a extração de fluidos do subsolo, sejam eles água, petróleo ou gás, que compacta o sedimento deixado para trás após a extração desses fluidos; a compactação natural que ocorre em deltas de rios; o colapso de uma caldeira vulcânica; ou a subsidência tectônica que ocorre dentro de uma fenda.

A extração de fluidos do subsolo produz subsidência proporcional ao produto de três fatores: a compressibilidade do próprio aquífero, a espessura da camada saturada de água que o aquífero continha e o quanto a pressão da água dentro dos poros do sedimento diminui à medida que o fluido é extraído. Quando a pressão dos poros diminui, a pressão efetiva que o sedimento deve suportar aumenta e o sedimento se compacta de acordo. Na Cidade do México, a extração de água subterrânea causou subsidência de até dez metros ao longo do século XX.

Nos deltas do Nilo e do Pó, a combinação da extração de fluidos, da compactação natural dos sedimentos e da falta de aporte de novos sedimentos provenientes de montante produz uma subsidência entre cinco e quinze milímetros por ano, subsidência essa que é ainda mais amplificada pela elevação do nível do mar que esses mesmos deltas estão experimentando simultaneamente.

O carste é especialmente perigoso devido à sua natureza repentina e imprevisível: a cavidade subterrânea cresce silenciosamente à medida que a dissolução progride, sem quaisquer sinais visíveis na superfície, até que finalmente o teto dessa cavidade desaba abruptamente. O fator de segurança desse teto depende de três fatores inerentes: a espessura do próprio teto, o raio da cavidade que o teto deve suportar e as propriedades mecânicas da rocha da qual é feito.

O comportamento esperado em áreas cársticas é o aparecimento repentino de dolinas de colapso, com diâmetros entre um e mil metros, que surgem sem qualquer aviso prévio, fechando assim a ligação entre a dissolução silenciosa do subsolo e a queda repentina na superfície com a qual começou esta descrição de subsidência e colapso diferencial.

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