Los sumideros son depresiones en forma de tazón, en forma de embudo o de lados verticales en la superficie de la tierra que se forman sobre vacíos subterráneos. Estas depresiones pueden variar desde unos pocos pies hasta varios cientos de pies de diámetro, y generalmente son el resultado del colapso natural del lecho rocoso soluble y el suelo suprayacente. Los sumideros también pueden ser el resultado de la minería, el bombeo de agua subterránea y las fugas de tuberías de agua, alcantarillado y aguas pluviales. El hundimiento del suelo suele ser gradual, pero ocasionalmente puede ser repentino y dramático.

Cuando llueve, una parte del agua ligeramente ácida se filtra a través del suelo, se encuentra con el lecho rocoso y disuelve lentamente los granos minerales. En regiones de lecho rocoso carbonatado, este proceso puede crear fisuras y cuevas subterráneas.  La superficie de dicha región a menudo está salpicada de depresiones llamadas sumideros. Los sumideros son un rasgo característico de un terreno kárstico.  En terrenos kársticos bien desarrollados, cadenas de sumideros forman lo que se conoce como valles de solución y arroyos que con frecuencia desaparecen bajo tierra.

El colapso de socavones, ya sea lento o dramático, puede causar daños considerables a edificios, carreteras, vías férreas, puentes, tuberías, desagües pluviales y alcantarillas.  Además, los sumideros proporcionan una vía para que el agua superficial ingrese directamente a los acuíferos subterráneos. El creciente potencial de contaminación es particularmente alto debido al mínimo filtrado de las aguas superficiales.

La escasa comprensión del terreno kárstico ha dado lugar a prácticas de uso de la tierra que plantean importantes impactos económicos y ambientales para los hogares y las comunidades. La formación de sumideros está estrechamente relacionada con las condiciones hidrológicas locales, y los cambios inducidos por el hombre en la hidrología local pueden acelerar el proceso.  El desvío de aguas superficiales, el bombeo de aguas subterráneas y la construcción de embalses pueden contribuir a la formación de sumideros. Un ejemplo extremo ocurrió en Florida el 25de febrero de 1998, cuando, durante el lavado de un pozo de riego recién perforado, se formaron cientos de sumideros de hasta 150 pies de ancho en un área de veinte acres en unas pocas horas.  La urbanización y el desarrollo descontrolados aumentan drásticamente el uso de agua, alteran las vías de drenaje y sobrecargan la superficie del suelo.  Según la Agencia Federal para el Manejo de Emergencias, el número de sumideros inducidos por el hombre se ha duplicado desde 1930, mientras que las reclamaciones de seguros por daños relacionados han aumentado 1, un200 % de 1987 a 1991, costando casi100 millones de dólares.  Por lo general, el hundimiento no está cubierto por una póliza de seguro estándar para propietarios de viviendas.

Áreas en Virginia subyacentes por lecho rocoso que contiene material carbonatado (azul) y sedimentos no consolidados del Grupo Chesapeake (amarillo).

En Virginia, la principal área afectada por los sumideros es la provincia de Valley and Ridge, un extenso terreno kárstico cubierto por piedra caliza y dolomita. En la provincia de Piamonte también se encuentran cinturones estrechos de mármol. Los sumideros también están presentes a veces en la Provincia de la Llanura Costera, en áreas subyacentes por lechos de conchas en la Formación Yorktown del Grupo Chesapeake. En Virginia han ocurrido derrumbes dramáticos que se tragan casas o personas, pero son raros.  Los incidentes más notables ocurrieron en la ciudad de Staunton: el 11de agosto de 1910, partes de varias casas y la estación de bomberos se perdieron en una serie de socavones en Baldwin Street y Central Avenue, y el 28de octubre de 2001, se abrió un abismo de 45pies de profundidad en Lewis Street.  En abril de 2000, se reportaron treinta y dos socavones en la parte superior del valle de Shenandoah después de que cayeron siete pulgadas de lluvia después de un largo período de sequía. 

Los socavones a veces causan problemas para la infraestructura de transporte en la Commonwealth.  Durante los últimos treinta años, VDOT ha registrado aproximadamente 500 socavones que han dañado carreteras en todo el estado.  En marzo de 2001, un tramo de nueve millas de la 81 Interestatal en el condado de Augusta fue cerrado después de la aparición repentina de tres socavones, el más grande de los cuales mide 20 pies de largo, 11 pies de ancho y 22 pies de profundidad.  El 5de octubre de 2004, el carril derecho hacia el sur de la I-81 justo al norte de la rampa de la salida 118C en el condado de Montgomery colapsó. Debido a la posibilidad de daños a la infraestructura y al peligro para el público viajero, VDOT mantiene un contrato de emergencia para la reparación de sumideros. En general, la ocurrencia de un sumidero es impredecible y el tamaño de un sumidero no se puede estimar a partir del colapso de la superficie, por lo que los costos de reparación oscilan entre decenas de miles y cientos de miles de dólares por socavón. La investigación sobre la distribución de los sumideros y la predicción temprana está en curso; Sin embargo, un verdadero método de predicción temprana sigue siendo difícil de alcanzar.

La contaminación de las aguas subterráneas es un problema común en las zonas pobladas que se superponen al terreno kárstico.  Los contaminantes del acuífero kárstico en Virginia han incluido productos derivados del petróleo, herbicidas, solventes, fertilizantes, inmersión de ovejas y ganado, aguas residuales, ganado muerto y basura doméstica.  A finales de la década 1800, una comunidad del condado de Shenandoah sufrió un brote de cólera debido a la contaminación del acuífero kárstico local.  Una preocupación importante es la vulnerabilidad de los acuíferos kársticos a la contaminación a lo largo del corredor81 I, donde se transportan regularmente materiales peligrosos y pueden ocurrir accidentes.  En el caso de algunos productos químicos que no se mezclan fácilmente con el agua, la contaminación puede ser generalizada y permanecer en las aguas subterráneas durante muchos años.  La mayor parte de la región kárstica de Virginia sigue la 81Interestatal, y veintisiete de los condados de Virginia se encuentran en esta zona, donde cientos de miles de personas obtienen su agua potable de pozos y manantiales.

La ley estatal prohíbe el vertido de residuos en sumideros, y algunos condados de Virginia han implementado ordenanzas sobre el vertido y los desagües de sumideros. Mientras tanto, el Departamento de Salud de Virginia supervisa numerosos pozos y manantiales en las áreas kársticas del oeste de Virginia que permite su uso como suministros de agua públicos y privados. El Programa de Karst del Patrimonio Natural del Departamento de Conservación y Recreación de Virginia ocupa las numerosas (>200) especies raras y altamente endémicas asociadas con las cuevas y el karst de Virginia, y coordina la protección y conservación de su hábitat. El Servicio Geológico de los Estados Unidos se ha coordinado con varias agencias estatales, trabajando con varias agencias estatales para desarrollar un Mapa Nacional de Karst, y mantiene un Centro Estatal de Ciencias del Agua que incluye numerosas estaciones de monitoreo en manantiales y pozos kársticos en todo el oeste de Virginia.

Las áreas sobre los trabajos históricos de minas subterráneas también son susceptibles a la subsidencia.  Los derrumbes de minas han provocado la pérdida de viviendas, carreteras, servicios públicos y otras infraestructuras.  Las minas de carbón abandonadas se encuentran en los condados de Buchanan, Dickenson, Lee, Scott, Russell, Tazewell, Wise, Montgomery y Pulaski en el suroeste de Virginia; y los condados de Henrico, Chesterfield y Goochland en la cuenca carbonífera de Richmond.  Otras minas subterráneas abandonadas se encuentran en todo el estado.  La información de la actividad minera pasada se puede obtener del Programa de Minería de Minerales y del Programa de Tierras Minadas Abandonadas.

Recientemente, nuestros geólogos han comenzado a utilizar datos LiDAR de alta resolución para mapear la ubicación de los sumideros y ayudar a identificar unidades geológicas propensas al colapso de sumideros. LiDAR, que significa Light Detection and Ranging, es un método de teledetección que puede producir un modelo preciso 3dimensional de la superficie de la Tierra. A diferencia de las imágenes aéreas que se encuentran en Google Earth, el LiDAR puede ver más allá de la densa vegetación y la cubierta forestal para revelar el alcance de los sumideros e incluso las depresiones sutiles en la superficie de la tierra. Hacer un inventario de los sumideros puede ser una tarea ardua y que requiere mucho tiempo. Para acelerar las cosas, los geocientíficos han comenzado a usar datos LiDAR para detectar y delinear automáticamente los sumideros utilizando programas informáticos.

Signos de formación de sumideros:

Aunque un sumidero puede formarse sin previo aviso, las señales específicas pueden indicar un posible desarrollo:

• Postes de cercas que se desploman o caen
• Vegetación marchita                  
• Agua de pozo descolorida
• Grietas estructurales en paredes, pisos o cimientos.
• Grietas en el suelo/hundimiento.

Recursos:

• Hoja informativa de espeleología en Virginia
• Hoja informativa de sumideros en Virginia
• Mapa que muestra la distribución del lecho rocoso carbonatado
• Mapa que muestra la distribución de los sedimentos del Grupo Chesapeake
• Base de datos geográfica SIG que muestra la distribución de sumideros y otras depresiones derivada de mapas topográficos y fotografías aéreas (no verificadas en campo)
• Informe de archivo abierto 2023-01, que contiene una base de datos geográfica SIG y shapefiles que muestran la distribución del lecho rocoso de carbonato y el sedimento del Grupo Chesapeake
• Informe de archivo abierto 2022-10, Base de datos de mapas geológicos derivados de la Fase I de la geología kárstica en el Corredor I-81
• Departamento de Conservación y Recreación de Virginia
• Junta de la Cueva de Virginia