Pojava velike rupe koja se otvori doslovno preko noći možda nije najrazornija prirodna katastrofa, ali svakako je upečatljiva i medijski privlačna. Kada se neposredno prije Božića prošle godine tlo urušilo ispod kanala u britanskom Shropshireu, dvije uske riječ­ne brodice završile su u ogromnom krateru. Pitanje zbog čega dolazi do takvih događaja ubrzo je stiglo i do portala IFLScience, koji je dobio zahtjev da objasni zašto se urušavanja javljaju.

Iako gutanje brodova nije uobičajena posljedica vrtača, taj je fenomen protekle godine bio česta vijest. Samo mjesec dana ranije, 10 metara široka vrtača otvorila se ispred osnovne škole u Kaliforniji koja se u tom trenutku koristila kao biračko mjesto. U rujnu se u Bangkoku otvorila golema vrtača usred gradske prometnice, uzrokujući kolaps ceste i dugotrajan zastoj u prometu. Nadležni su procijenili da će jedna od glavnih prometnica ostati zatvorena najmanje godinu dana, a zgrade u blizini ostale su opasno nagnute nad rubom.

Politička reakcija i milijunske štete

Vremenski slijed događaja pokazao se znakovitim. Već sljedeći tjedan u američki Kongres uveden je prijedlog zakona kojim bi se financiralo mapiranje vrtača diljem zemlje te istražili njihovi uzroci. Nove godine otvorene su u još jednoj državi, gdje se vrtača pojavila na često korištenom nogometnom igralištu.

Donositelji zakona svjesni su da vrtače stvaraju ogromne troškove, čak i kada nema ljudskih žrtava. Ovoga je tjedna objavljeno da je popravak vrtače iz 2022. godine u Baltimoreu koštao više od 30 milijuna dolara, gotovo tri puta više od prvotne procjene. Direktor javnih radova u Baltimoreu, Matthew Garbark, izjavio je: “Postajalo je sve gore i gore i gore, i neprestano smo dodavali [novac] na to.” U tom bi se kontekstu moglo reći da je rupa u koju se doslovno baca novac dobila sasvim konkretno značenje. Predviđanje urušavanja unaprijed bilo bi iznimno korisno, tim više što ova pojava ponekad završava tragično, poput slučaja muškarca koji je u snu nestao u vrtači i nikada nije pronađen.

Kako nastaju vrtače

Da je odgovor na pitanje o uzrocima vrtača jednostavan i dobro razjašnjen, teško da bi netko predlagao zakon kako bi se istražili, kako stoji u sažetku prijedloga, “kratkoročni i dugoročni mehanizmi koji uzrokuju vrtače, uključujući ekstremne olujne događaje, dugotrajne suše koje mijenjaju upravljanje vodama, iscrpljivanje vodonosnika i druge promjene u korištenju vode”.

Ipak, znanost o vrtačama već mnogo toga zna. Najčešće se javljaju u područjima s karbonatnim stijenama, ponajprije vapnencem i dolomitom, koje se mogu otapati u dodiru s blago kiselom vodom. Sličan efekt uzrokuju i druge lako topljive stijene poput soli i gipsa, premda su rjeđe.

Vrtače se mogu formirati i u pješčenjacima, iako su oni sastavljeni od kvarcnih minerala koji se ne tope u vodi. Naime, sitna zrnca pijeska drži na okupu prirodni cement koji, ako je karbonatnog podrijetla, može biti rastvoren protokom vode. Kada voda ispere cement, nosi i zrnca pijeska sa sobom.

Čak i kada nije riječ o otapanju stijena, podzemne vode mogu odnositi rahli materijal poput pijeska ili zemlje i stvarati praznine. Sličan učinak mogu imati napušteni rudnici ili životinjske jazbine, koje same po sebi mogu biti dovoljno velike da predstavljaju opasnost.

Najdramatičniji slučajevi javljaju se kada voda otapa stijene ispod površine, dok je gornji sloj zemljišta prividno neoštećen. Ljudi na površini nemaju nikakvih znakova upozorenja sve dok šupljina ispod ne postane toliko velika da se gornji sloj iznenada uruši. Potres, težak teret ili sama masa zemljišta mogu biti okidač.

Što je gornji sloj čvršći, to će se dulje održati, ali će zato urušavanje biti iznenadnije i razornije. Vrtače mogu biti malene – poput simbolične rupe koja se pojavila u blizini Bijele kuće tijekom mandata Donalda Trumpa – ali i goleme, toliko duboke da bi u njih stao i Svjetski trgovački centar.

Jesu li vrtače sve češće i zašto

Vrtače su u potpunosti prirodna pojava i postoje već milijunima godina. Primjeri iz Kine, poput tzv. “nebeske jame”, ili one kod australskog Mount Gambiera, dokaz su njihove starosti. Ovoga je tjedna čak iznesena tvrdnja da slične vrtače postoje i na Marsu, nastale istim procesima – a ondje ih sigurno nisu uzrokovali naši roveri.

Stoga nije opravdano tvrditi da svaka nova vrtača ima ljudski uzrok. Međutim, u mnogim slučajevima čovjek je izravni ili indirektni faktor.

Australska vrtača ove se godine otvorila u blizini gradilišta na kojem se izvodilo bušenje za veliki infrastrukturni projekt, za koji se sumnja da je poremetio podzemne strukture. Česti okidač su i puknuća ili curenja podzemnih cijevi, jer dotok vode ubrzava otapanje materijala. Promjene u odvajanju i usmjeravanju voda mogu proizvesti isti efekt ili ga negdje drugdje spriječiti.

Veliki gradovi posebno su izloženi dramatičnim urušavanjima. Kako asfalt, betonske površine i krovovi zamjenjuju vegetaciju, voda više nema gdje prodrijeti u tlo i stvara eroziju. Istodobno, takve čvrste površine neko vrijeme skrivaju prazninu ispod sebe, da bi se naglo urušile, nerijetko kada vozilo prijeđe preko njih.

Ni premalo vode u tlu nije dobro. Iscrpljivanje vodonosnika u Iranu, zbog kojeg se razmatra preseljenje glavnog grada Teherana, čini velika područja sklona vrtačama.

Kao i u mnogim drugim prirodnim procesima, klimatske promjene dodatno pogoršavaju problem. Zbog toga bi bilo iznenađujuće da vrtače nisu u porastu, a pritom se sve češće pojavljuju u gusto naseljenim urbanim sredinama.

Može li se predvidjeti urušavanje

Seizmička ispitivanja ponekad mogu prepoznati vrtače prije nego što se otvore, što omogućuje njihovo punjenje ili ojačavanje. Međutim, dr. Francois Guillard sa Sveučilišta u Sydneyju rekao je za ABC da je to za sada teško provesti bez prethodnog saznanja gdje točno tražiti.

Struka se slaže da bi bolje razumijevanje procesa, poput onih koje američki Kongres želi istražiti, moglo biti ključno za sprečavanje budućih katastrofa koje već sada stvaraju milijunske troškove i globalnu pozornost.