Zinkgaten: als de aarde zich onder je voeten opent

Ineens zakte het asfalt van de ringweg A10 in Amsterdam-West in juni in elkaar. Het was een gapend gat, maar gelukkig vielen er geen slachtoffers. Wel werd meteen de hele weg afgezet en moest er nieuw asfalt komen. Hoe kon dit gebeuren?

:::embed_link 1:::

Volgens de politie ging het om een gevalletje ”uitspoeling”: zware regenval spoelde zand onder het asfalt weg. „Dat komt soms voor, maar niet heel vaak”, zei de woordvoerder erbij.

Het zinkgat in Amsterdam was nog geen 2 meter diep. Een automobilist kan een levensgevaarlijke klap maken als hij daar met 100 kilometer per uur in rijdt, maar als verschijnsel stelde het niet veel voor.

Nee, dan een paar jaar geleden in de Amerikaanse stad Portland. Een vrouw liep ’s avonds in de tuin, op zoek naar haar hond. In het donker stapte ze in een 6 meter diep gat, dat daar even ervoor nog niet was. Gelukkig hoorde een buurman haar hulpgeroep, waardoor de vrouw het overleefde (YouTube, zoekterm ”Portland sinkhole”).

Kort daarvoor legden bewakingscamera’s ’s nachts in een automuseum in de staat Kentucky vast hoe de vloer van een van de zalen inzakte. Acht dure auto’s werden verzwolgen door de aarde. Het gat was zo’n 8 meter diep. De beelden gingen de hele wereld over (YouTube, zoekterm ”Corvette sinkhole security”).

Schokkender was het nieuws dat een jaar ervoor uit Florida kwam. Een 37-jarige man die thuis lag te slapen, zakte midden in de nacht, met bed en al, door de vloer en verdween in een diep gat. Van hem werd daarna niets meer vernomen (YouTube, zoektermen ”Florida sinkhole swallows man”). Een horrorscenario, dat in theorie overal kan plaatsvinden.

In Guatemala-stad verdween in 2010 een gebouw van drie verdiepingen in een 20 meter diep gat. Ook in Duitsland is een jaar of 5 geleden een huis aan de rand van een meer de diepte ingesleurd met alles er op en er in.

Kalksteen

Zinkgaten zijn gaten in het aardoppervlak die worden veroorzaakt door instorting van de ondergrond. Meestal is dat kalksteen, een veelvoorkomend natuurlijk sediment dat bestaat uit samengeperste fossiele resten van zeeorganismen als koralen, algen en schelpdieren in combinatie met afzettingen van het zout calciumcarbonaat door zeestromingen en meren. Het maakt de grond poreus en kwetsbaar, omdat kalksteen oplost in water. Grondwater tast deze kalksteenlagen aan en verzwakt ze verder, waardoor de bovengrond steeds instabieler wordt, tot het breekpunt is bereikt.

Ook in bodemlagen die zijn opgebouwd uit vulkanisch as ontstaan holtes die, als ze groter worden, kunnen instorten. Met name in heuvelachtig en bergachtig gebied zijn zinkgaten een risico. Water dat door deze gesteentes stroomt, weekt onafgebroken beetjes van de mineralen af, waardoor de ondergrond verzwakt en het uiteindelijk begeeft. Daar is weinig aan te doen.

Menselijke activiteit veroorzaakt soms ook zinkgaten. Zowel kalksteen als zout wordt actief afgegraven. In Nederland gebeurt dat in de Limburgse mergelgroeves (kalk). In het noorden wordt zout gewonnen. In de loop der tijd zijn hierdoor honderden gangenstelsels en holtes ontstaan. Die vallen in omvang nog redelijk mee.

In andere landen zijn zulke ondergrondse ruimtes soms zo groot als kathedralen. In Mønsted in Denemarken is de grootste kalksteengrot ter wereld te vinden, met maar liefst 60 kilometer aan gangen en kolossale ruimtes. Natuurlijk worden dergelijke grotten, die belangrijke toeristische attracties zijn, continu gemonitord om ongelukken te voorkomen.

Stabiliteit

Kalk komt vooral voor in tropische landen waar veel koraal is, maar ook in West-Europa, zoals in de Ardennen en het Nederlandse Zuid-Limburg, bestaat de ondergrond uit kalksteen. In bewoonde gebieden zijn deze zwakke bodemlagen vaak aan het zicht onttrokken door asfalt, beton of gras. Niemand weet daarom wat er zich ondergronds afspeelt en vooral hoe het is gesteld met de stabiliteit. Zelfs als onder de oppervlakte alles is weggeërodeerd, kan de bovenlaag er nog perfect uitzien. Tot het te laat is.

Zoals in 2007 én 2010, toen in Guatemala-stad complete woonblokken en stukken straat in gapende zinkgaten van tientallen meters diep verdwenen. Oorzaak: de zwakke ondergrond van vulkaanas en kalksteen in de Latijns-Amerikaanse miljoenenstad. Overigens kwamen de laatste zetjes die tot het drama leidden, van buiten. In 2007 gaf een lekkend rioleringsstelsel de laatste aanzet tot het ontstaan van het zinkgat en drie jaar later was het een tropische storm.

In Nederland wordt zowel kalksteen (in Limburg en de Achterhoek) als zout (Groningen) actief gewonnen. Een ideaal recept voor het ontstaan van zinkgaten, zo lijkt het. Want immers, een al niet stevige ondergrond wordt door menselijke activiteit nog verder verzwakt. Maar dat valt mee. Nederland heeft dat volgens geoloog René Giesen vooral te danken aan de vlakke bodem: „Ons land is bijna overal zo plat als een dubbeltje, waardoor het grondwater het zout wel oplost, maar het niet wegstroomt, zoals in berggebieden. Daardoor komen echt grote ongelukken met zinkgaten niet voor.”

Groningen

„Wel kan de grond inzakken door afgravingen in vlakke zout- en kalksteengebieden”, zegt Giesen. „Dan ontstaan komvormige putten, die dolines heten. Dat is minder dramatisch dan dat de grond instort, maar dat ligt natuurlijk anders voor de mensen wier huizen verzakken dankzij een doline. We horen vanuit Groningen vooral over de angst voor aardbevingen, maar ook de zoutwinning zorgt voor reële risico’s. De zoutlaag is daar op een paar plaatsen meer dan 2 kilometer dik. Natuurlijk letten de verantwoordelijke bedrijven op de stabiliteit van de bodem, maar feit is dat de exacte risico’s lastig te berekenen zijn.”

----

Spectaculairste zinkgaten

1 Qattara Depression in Noordwest-Egypte, een natuurlijk doline-zinkgat van maar liefst 120 kilometer lang en 133 meter diep. Het is ontstaan door de wind. De bodem van de depressie bestaat uit een zoutvlakte waar bijna niets groeit. Er zijn verschillende meren en een oase waar bedoeïenen wonen.

2 Berezniki in Rusland (Oeralgebergte). De stad Berezniki, in de Sovjettijd gebouwd boven op een kalimijn, stortte in 2006 voor een deel in een zinkgat. Honderd jaar mijnbouw had de ondergrond ernstig verzwakt; het ‘plafond’ boven de uitgegraven bodem –waarop de stad stond– werd alleen nog gedragen door muren en pilaren van zout. Maar toen zoetwater uit een bron de mijn in stroomde, losten ook die op. Een deel van de stad verdween in de diepte. Het zinkgat is in omvang 80 bij 40 meter en is 200 meter diep. Het groeit nog steeds en letterlijk de hele stad wordt bedreigd door instorting.

3 Guatemala-stad in Guatemala. Het in 2007 plotseling ontstane zinkgat (uit het hoofdverhaal) was 100 meter diep. De autoriteiten besloten het op te vullen met een mix van beton, kalksteen en water.

4 Sarisarinama in Venezuela. Vier natuurlijke zinkgaten, waarvan de grootste 352 meter breed en 314 meter diep is. Wetenschappers weten niet hoe ze precies zijn ontstaan. Ze bevatten elk unieke ecosystemen met plant- en diersoorten die verder nergens ter wereld voorkomen.

5 Bimmah in Oman. Het mooiste zinkgat ter wereld. Op een natuurlijke wijze ontstaan door inzakking van de kalkstenen ondergrond. In het turquoise meertje van 40 meter doorsnee knabbelen tegenwoordig visjes aan de voeten van hordes toeristen.

6 Mount Gambier in Australië. De kalkstenen bodem richt hier al sinds lange tijd een flink slagveld aan, waardoor de met water gevulde zinkgaten wereldberoemd zijn, vooral bij grotduikers.

7 Daisetta in Texas (VS). Dit dorp heeft sinds 1969 te maken met zinkgaten, veroorzaakt door instortingen in de uit een dikke zoutlaag bestaande bodem, gecombineerd met olieboringen in het gebied. Het grootste zinkgat is 75 meter breed en 30 meter diep.

8 Bayou Corne in Louisiana (VS). Vorig jaar werd gefilmd hoe een rij bomen in een uitbreidend zinkgat verdwijnt (YouTube, zoekterm: ”Louisiana sinkhole trees”). De verzakking is het gevolg van zoutwinning.

Zinkgaten: als de aarde zich onder je voeten opent

Wetenschap & techniek

RD.nl in uw mailbox?