Processus de changement
Alors que la météorisation fait référence à la décomposition de la roche en plus petits morceaux par une variété de processus différents, l’érosion fait référence aux processus assortis par lesquels ces morceaux sont enlevés et transportés à une certaine distance de leur origine. Il existe quatre principaux agents d’érosion – la gravité, l’eau, le vent et les glaciers – bien qu’il puisse y avoir plusieurs façons différentes pour chacun de ces agents d’éroder une substance.
GRAVITÉ
L’érosion due à la gravité est simplement le mouvement des sédiments, des roches, etc. en bas de la pente d’une zone d’altitude plus élevée vers une zone d’altitude plus faible en raison de la force de gravité. Bien que la gravité joue également un rôle dans les autres types d’érosion, elle est plus prononcée en tant que principal agent d’érosion dans les zones au relief topographique plus élevé. Un exemple courant est l’accumulation d’éboulis, des morceaux de roche brisée, au pied d’une montagne ou d’un versant (comme on le voit sur l’image ci-dessous).
Un talus d’éboulis dans le Colorado. http://hikethewhites.com/huntington/fan01.jpg
GLACIERS
Les glaciers sont de grandes masses de glace qui se développent lorsque la neige est successivement compactée au fil du temps. Bien qu’il existe plusieurs types de glaciers, avec des interactions complexes régissant leur mouvement, l’érosion qui résulte du mouvement des glaciers peut être caractérisée comme un arrachement, une abrasion et une poussée de glace.
La plupart des surfaces rocheuses ne sont pas plates ou régulières, et elles comprennent souvent des affleurements qui dépassent de la surface. Lorsqu’un glacier se déplace sur ces zones où la roche dépasse/extrude, les différences de pression et la glace qui fond/regèle au sein du glacier peuvent agir pour briser des morceaux et incorporer ces morceaux de roche dans le glacier lui-même. Ce processus est connu sous le nom de plumage.
Un diagramme montrant à la fois le plumage et l’abrasion. http://www.nps.gov/archive/mora/ncrd/glacier/Basics00.html
De même, la poussée de la glace se produit lorsque la roche ou les sédiments sont gelés au fond du glacier. Lorsque le glacier commence à se déplacer après être resté stationnaire pendant un certain temps, cette roche ou ce sédiment est poussé vers l’avant avec le glacier (et souvent vers le haut dans le glacier). Finalement, ce matériau sera déposé à une certaine distance de l’endroit où il a été enlevé par la glace.
En dernier lieu, le mouvement des glaciers peut entraîner une érosion par abrasion. Quelle que soit la façon dont les sédiments et les roches en viennent à être emportés par le glacier, ces matériaux seront transportés jusqu’à ce qu’ils soient finalement déposés. Pendant ce temps, certains de ces morceaux seront transportés à la base du glacier. Au fur et à mesure que le glacier se déplace sur la roche sous-jacente, ces morceaux peuvent creuser, tailler et broyer soit la roche sous-jacente, soit d’autres morceaux de roche meuble.
Longtemps après la disparition d’un glacier, les sillons creusés dans la roche sous-jacente demeurent. http://education.usgs.gov/schoolyard/glacialstriations.html
VENT
La capacité du vent à éroder les sédiments dépend de la taille du matériau, de la vitesse du vent, de la durée du vent et de la longueur de la zone sur laquelle il peut souffler sans obstacle. Les plus petites particules, comme les grains de limon ou d’argile, peuvent être transportées en suspension dans l’air et parcourir de grandes distances avant de se déposer. Cependant, les particules de plus grande taille se déplacent généralement en roulant ou en rebondissant sur le sol, un processus appelé saltation.
Un exemple d’érosion éolienne en Ontario, au Canada. http://www.omafra.gov.on.ca/IPM/english/soil-diagnostics/erosion.html
EAU
L’eau couvre environ 70 % de la surface de la Terre, avec plus de 200 000 milles de côtes et des milliers de milles de rivières et de réseaux de cours d’eau. Ceci, ainsi que le grand pourcentage des zones qui reçoivent des précipitations de pluie, rendent claire l’importance du rôle de l’eau dans l’érosion.
Le long des côtes, le principal mécanisme d’érosion dû à l’eau est l’action des vagues. Prenons l’exemple d’une plage de sable. Lorsque les vagues viennent vers la côte, les sédiments sont perturbés et poussés vers la plage. Lorsque les vagues se brisent et refluent, une partie de ces sédiments et du sable de la plage refluent également avec l’eau. Le résultat net est que la vague douce déplace et réorganise sans cesse les sédiments à la fois sur le fond marin près de la plage et sur les sédiments de la plage elle-même.
Cependant, les vagues peuvent aussi éroder les matériaux sur les rivages rocheux. Lorsque les vagues s’écrasent sur les rochers, la pression de cet impact peut agir sur les fractures et les joints préexistants, brisant de petits morceaux de roche qui sont ramenés dans l’eau. Ces morceaux peuvent entrer en collision les uns avec les autres, se brisant encore plus en morceaux de plus en plus petits, ou ils peuvent être écrasés sur la roche le long du rivage, broyant la roche et brisant d’autres morceaux.
Ces photographies avant et après montrent les effets de l’érosion extrême des vagues associée à un ouragan. http://soundwaves.usgs.gov/2005/09/fieldwork2.html
Une chose aussi simple que la pluie peut également provoquer une érosion, notamment sur les terres agricoles et cultivées. L’érosion par les gouttes de pluie résulte de l’impact des gouttes de pluie sur le sol nu. L’énergie de cet impact peut déloger des grains individuels ainsi que briser des agrégats de sol, des amas de particules de sol qui sont maintenus ensemble par un autre milieu (par exemple, des racines de plantes, de l’argile, etc.).
L’impact d’une goutte de pluie peut briser des amas de sol et disperser des particules individuelles. http://www.vbco.org/planningeduc0042.asp
Si le taux de précipitations dépasse le taux d’infiltration, le processus par lequel l’eau est absorbée par le sol, il peut en résulter une érosion en nappe. Lorsque l’eau s’accumule à la surface, elle commence à s’écouler sous forme de fine nappe sur le sol, entraînant avec elle la terre meuble. Au fil du temps, cet écoulement va éroder la surface de manière différentielle et former de petits canaux ou rills. Au fil des précipitations successives, ces rills peuvent devenir de plus en plus grands et finir par mériter la désignation de ravines.
L’érosion a creusé des rills dans ce sol non consolidé. Si l’on n’y prend garde, ceux-ci peuvent se transformer en ravines. http://plantandsoil.unl.edu/croptechnology2005/UserFiles/Image/siteImages/UrbanRillErosion-NRCS-LG.jpg
Enfin, les cours d’eau ont une incroyable capacité à éroder et à transporter de grands volumes de sédiments. Un cours d’eau possède deux mécanismes principaux par lesquels il capte des matériaux : l’entraînement et la dissolution. L’entraînement est le processus par lequel l’action hydraulique de l’eau et les tourbillons résultant de la turbulence soulèvent les particules libres et les transportent. La dissolution, abordée dans le cadre de l’altération chimique, désigne le processus par lequel les matières solubles sont dissoutes par l’eau (les produits de ces réactions de dissolution, les ions, étant entraînés en solution).
L’ensemble des sédiments transportés par un cours d’eau est appelé charge et il en existe trois types : la charge dissoute, la charge en suspension et la charge du lit. La charge dissoute d’un cours d’eau est le matériau qui est transporté en solution. La charge en suspension est le matériau qui est transporté dans l’eau sans se déposer au fond. La charge du lit désigne les matières qui sont trop grosses pour être transportées en suspension et qui rebondissent sur le lit, le processus de saltation, ou qui roulent sans être soulevées. Lorsque ces particules roulent ou rebondissent sur le fond, elles peuvent provoquer une érosion supplémentaire par abrasion.
Peut-être le plus beau produit de l’érosion fluviale du monde entier- le Grand Canyon. http://thegoldenspiral.org/tag/colorado-river/