Processi di cambiamento

Mentre l’erosione si riferisce alla scomposizione della roccia in pezzi più piccoli attraverso una varietà di processi diversi, l’erosione si riferisce ai processi assortiti con cui questi pezzi vengono rimossi e trasportati a una certa distanza dalla loro origine. Ci sono quattro agenti principali di erosione – gravità, acqua, vento e ghiacciai – anche se ci possono essere diversi modi per ciascuno di questi agenti di erodere una sostanza.

GRAVITÀ

L’erosione dovuta alla gravità è semplicemente il movimento di sedimenti, roccia, ecc. verso il basso da un’area di alta quota ad un’area di bassa quota a causa della forza di gravità. Sebbene la gravità abbia un ruolo anche negli altri tipi di erosione, è più pronunciata come agente primario di erosione nelle aree di più alto rilievo topografico. Un esempio comune è l’accumulo di talus, pezzi di roccia rotta, alla base di una montagna o di una collina (come si vede nella foto qui sotto).

Un pendio di talus in Colorado. http://hikethewhites.com/huntington/fan01.jpg

GLACIERI

I ghiacciai sono grandi masse di ghiaccio che si sviluppano quando la neve si compatta successivamente nel tempo. Anche se ci sono diversi tipi di ghiacciai, con complesse interazioni che governano il loro movimento, l’erosione che risulta dal movimento dei ghiacciai può essere caratterizzata come spoliazione, abrasione e spinta del ghiaccio.

La maggior parte delle superfici rocciose non sono piatte o regolari, e spesso includono affioramenti che sporgono dalla superficie. Quando un ghiacciaio si muove su queste aree in cui la roccia sporge, le differenze di pressione e il ghiaccio in fusione/ricongelamento all’interno del ghiacciaio possono agire per rompere pezzi e incorporare questi pezzi di roccia nel ghiacciaio stesso. Questo processo è noto come spiumatura.

Un diagramma che mostra sia la spiumatura che l’abrasione. http://www.nps.gov/archive/mora/ncrd/glacier/Basics00.html

Similmente, la spinta del ghiaccio si verifica quando la roccia o il sedimento sono congelati sul fondo del ghiacciaio. Quando il ghiacciaio comincia a muoversi dopo essere stato fermo per qualche tempo, questa roccia o sedimento viene spinta in avanti con il ghiacciaio (e spesso verso l’alto nel ghiacciaio). Alla fine, questo materiale sarà depositato ad una certa distanza da dove è stato rimosso dal ghiaccio.

Infine, il movimento dei ghiacciai può provocare erosione per abrasione. Indipendentemente dal modo in cui i sedimenti e le rocce vengono trasportati dal ghiacciaio, questo materiale sarà trasportato fino a quando non sarà finalmente depositato. Durante questo tempo, alcuni di questi pezzi saranno trasportati alla base del ghiacciaio. Mentre il ghiacciaio si muove sulla roccia sottostante, questi pezzi possono scavare, incidere e macinare la roccia sottostante o altri pezzi di roccia sciolta.

Lungamente dopo che un ghiacciaio se ne è andato, i solchi scavati nella roccia sottostante rimangono. http://education.usgs.gov/schoolyard/glacialstriations.html

VENTO

La capacità del vento di erodere i sedimenti dipende dalla dimensione del materiale, dalla velocità del vento, dalla durata del vento e dalla lunghezza dell’area su cui può soffiare senza ostacoli. Le particelle più piccole, come i granelli di limo o di argilla, possono essere trasportate in sospensione e percorrere grandi distanze prima di essere depositate. Tuttavia, le particelle di dimensioni maggiori generalmente si muovono rotolando o rimbalzando lungo il terreno, un processo noto come salinità.

Un esempio di erosione eolica in Ontario, Canada. http://www.omafra.gov.on.ca/IPM/english/soil-diagnostics/erosion.html

ACQUA

L’acqua copre circa il 70% della superficie terrestre, con oltre 200.000 miglia di coste e migliaia di miglia di fiumi e sistemi di ruscelli. Questo, insieme alla grande percentuale di aree che ricevono precipitazioni piovose, rende chiara l’importanza del ruolo dell’acqua nell’erosione.

Sulle coste, il principale meccanismo di erosione dovuto all’acqua è l’azione delle onde. Consideriamo una spiaggia di sabbia. Quando le onde si avvicinano alla costa, i sedimenti vengono disturbati e spinti verso la spiaggia. Quando le onde si rompono e rifluiscono verso l’esterno, alcuni di questi sedimenti e sabbia della spiaggia rifluiscono verso l’esterno con l’acqua. Il risultato netto è che l’onda gentile sposta e riorganizza continuamente i sedimenti sia sul fondo del mare vicino alla spiaggia che i sedimenti sulla spiaggia stessa.

Tuttavia, le onde possono anche erodere il materiale sulle coste rocciose. Quando le onde si infrangono sulle rocce, la pressione di questo impatto può lavorare su fratture e giunti preesistenti, rompendo piccoli pezzi di roccia che vengono riportati in acqua. Questi pezzi possono scontrarsi tra loro, rompendosi ulteriormente a vicenda in pezzi sempre più piccoli, oppure possono essere schiacciati nella roccia lungo la costa, frantumando la roccia e rompendo altri pezzi.

Queste fotografie prima e dopo mostrano gli effetti dell’erosione estrema delle onde associate a un uragano. http://soundwaves.usgs.gov/2005/09/fieldwork2.html

Anche qualcosa di semplice come le piogge può causare erosione, specialmente su terreni agricoli e coltivati. L’erosione delle gocce di pioggia si verifica dall’impatto delle gocce di pioggia sul terreno nudo. L’energia di questo impatto può spostare i singoli grani e rompere gli aggregati del suolo, gruppi di particelle di terreno che sono tenuti insieme da qualche altro mezzo (ad esempio radici di piante, argilla, ecc.).

L’impatto di una goccia di pioggia può rompere i gruppi di terreno e disperdere le singole particelle. http://www.vbco.org/planningeduc0042.asp

Se il tasso di precipitazione supera il tasso di infiltrazione, il processo attraverso il quale l’acqua viene assorbita dal terreno, può verificarsi l’erosione dei fogli. Quando l’acqua si raccoglie sulla superficie, comincerà a scorrere come un sottile foglio sul terreno, portando con sé il terreno sciolto. Col tempo, questo flusso erode differentemente la superficie e forma piccoli canali o rills. Nel corso di successivi eventi di precipitazione, questi solchi possono diventare sempre più grandi, guadagnandosi alla fine la denominazione di calanchi.

L’erosione ha scavato dei solchi in questo terreno non consolidato. Se non controllati, questi possono svilupparsi in burroni. http://plantandsoil.unl.edu/croptechnology2005/UserFiles/Image/siteImages/UrbanRillErosion-NRCS-LG.jpg

Infine, fiumi e torrenti hanno un’incredibile capacità di erodere e trasportare grandi volumi di sedimenti. Un torrente ha due meccanismi primari con cui raccoglie materiale: trascinamento e dissoluzione. Il trascinamento si riferisce al processo per cui l’azione idraulica dell’acqua e i vortici risultanti dalla turbolenza sollevano le particelle sciolte e le trasportano. La dissoluzione, come discusso nella meteorologia chimica, si riferisce al processo attraverso il quale i materiali solubili sono dissolti dall’acqua (con i prodotti di queste reazioni di dissoluzione, gli ioni, trasportati in soluzione).

Il sedimento totale trasportato da un torrente viene definito carico e ne esistono tre tipi: carico disciolto, carico sospeso e carico del letto. Il carico disciolto di un torrente è il materiale che viene trasportato in soluzione. Il carico sospeso è il materiale che viene trasportato nell’acqua senza depositarsi sul fondo. Il carico del letto si riferisce al materiale che è troppo grande per essere trasportato in sospensione e rimbalza lungo il letto, il processo di salinizzazione, o rotola senza essere sollevato. Mentre queste particelle rotolano o rimbalzano lungo il fondo, possono causare ulteriore erosione per abrasione.

Perfettamente il più bel prodotto dell’erosione dei flussi in tutto il mondo: il Grand Canyon. http://thegoldenspiral.org/tag/colorado-river/