In geomorfologia , erosione è il processo di degradazione e trasformazione del rilievo , e quindi di terreni, rocce, banche e coste, che è causata da qualsiasi agente esterno (quindi diverso tettonica ).
Un rilievo la cui modellazione è principalmente spiegata dall'erosione è chiamato " erosione sollievo ". I fattori di erosione sono:
L'erosione agisce a velocità diverse e può, per diverse decine di milioni di anni, livellare montagne, scavare valli, respingere scogliere.
Fenomeni naturali violenti come una valanga , un jökulhlaup , un lahar o un temporale possono cambiare drasticamente il paesaggio nel giro di poche ore o addirittura minuti.
L '"erosione totale" viene calcolata a livello di una data sezione di un corso d'acqua , misurando la quantità totale di prodotti trasportati (idealmente comprese le particelle fini). Quindi mettiamo in relazione questa misurazione con l'area sviluppata (reale) dello spartiacque (e non quella mappata in 2D). Si ottiene quindi una quantità (in tonnellate / km 2 / anno) che divisa per la densità (2,5 in media) permette di valutare il volume iniziale di roccia in opera asportata (in realtà va presa in considerazione anche l'erosione. vento e chimica). La quantità in m 3 / km 2 / anno equivale a “un'ablazione (spessore uniformemente distribuito sul bacino) in 0.001 mm / anno o mm / millennio. Cerchiamo "ordini di grandezza" non valori rigorosi " .
Qualunque sia la causa della loro formazione, i rilievi immediatamente formati cadono in preda all'erosione che li distrugge in media al ritmo di pochi centimetri per secolo, o di pochi decimi di mm all'anno. L'erosione delle catene montuose giovani è dell'ordine di 200 m / Ma, quella di tutti i continenti sarebbe in media di 50 m / Ma.
“Su scala globale, un'erosione totale media (sostanze disciolte e solide) di 20 mm / 1000 anni in pianura e di 200 mm / 1000 anni in montagna sembra ragionevole. Riferito alla superficie della Terra, l'erosione sarebbe di 50 ± 20 m 3 / km 2 / anno, o 50 mm per millennio o 50 m per milione di anni. In assenza di orogenesi , e tenendo conto del riaggiustamento isostatico , possiamo stimare che l'altitudine media dei continenti, attualmente 840 m, sarebbe ridotta in 100 Ma a meno di 2 m. "
Nei processi di erosione, ci sono generalmente tre fasi distinte:
L'erosione comporta la degradazione superficiale della roccia o del suolo e il trasporto di questi materiali, che lo distingue dagli agenti atmosferici . Si verifica in loco e produce detriti.
Il grado di erosione dipende dalle caratteristiche della roccia:
La disintegrazione meccanica avviene sotto l'azione di una forza fisica che strappa pezzi di roccia di varie dimensioni:
È meccanico e chimico, con le principali alterazioni: idroclastica , effetto splash (impatto di gocce d'acqua che cadono a terra), strisciamento , soliflussione . L'erosione idrica è rafforzata dalla pendenza ( torrenti ) ed è un fattore nel trasporto a distanze variabili di inquinanti del suolo (compresi i pesticidi agricoli o della vite ). Sulla costa bisogna tenere conto delle onde e delle correnti . Nei fiumi o nei canali, è la scia che accelera l'erosione.
Se un fluido come l' acqua scorre, può caricarsi di particelle sospese . La velocità di sedimentazione è la velocità minima che un flusso deve avere per trasportare, piuttosto che depositare, sedimenti ed è data dalla legge di Stokes :
dove w è la velocità di sedimentazione, ρ è la densità (i pedici p e f indicano rispettivamente particella e fluido), g è l' accelerazione dovuta alla gravità , r è il raggio della particella e μ è la viscosità dinamica del fluido. Se la velocità del flusso è maggiore della velocità di deposizione, l'aggregato continua a valle. Essendo sempre presenti diametri diversi nel flusso, quelli più grandi si depositano ( assestandosi ) pur potendo continuare a scendere grazie a meccanismi quali la salatura (collisione particella-parete), il rotolamento e lo scorrimento, le cui tracce sono spesso conservate nelle rocce solide e può essere utilizzato per stimare la velocità della corrente.
L' erosione del vento attacca le rocce rimuovendo le particelle ( sgonfiaggio , abrasione ) o lucidando la superficie. È tanto più efficace quando non ci sono ostacoli e il vento è potente, regolare e carico di polvere.
Porta a un grave degrado ambientale attraverso l'impoverimento del suolo e lo spostamento di elevati volumi di particelle da parte del vento. L'erosione eolica è il principale fattore fisico nell'impoverimento dei terreni agricoli e, attraverso l'insabbiamento, è uno dei maggiori problemi nelle aree urbane e oasi degli ecosistemi aridi.
Erosione legata alle variazioni di temperaturaNelle regioni di elevata ampiezza termica (clima continentale, polare, deserti, alte montagne, ecc.), Gli shock termici ripetuti dal susseguirsi di cicli giorno / notte , spaccano e poi frantumano alcune rocce, a differenti scale micro e / o macroscopiche; è termoclastica .
L'erosione legata alla temperatura coinvolge anche l'acqua come agente di erosione in presenza di rocce porose e / o crepe che scoppiano in caso di gelo. La crioclastia è un esempio di erosione termoclastita: la roccia scoppia per l'alternanza di acqua gelata-disgelo che filtra, quando l'acqua gela occupa più volume ed esercita una forza capace di far esplodere una roccia. I pezzi rilasciati dal gel sono chiamati gelifratti . Il ciclo di gelo / disgelo è stagionale (in Siberia per esempio) o giornaliero in alta montagna.
È il processo di incuneamento del gelo o di alterazione del gelo . In montagna, la crioclastia produce fenomeni di caduta di blocchi o talvolta, collettivamente, smottamenti, che possono formare ghiaia ai piedi del pendio .
Erosione del ghiaccioI movimenti dei ghiacciai, principalmente per gravità, provocano notevoli sollecitazioni sul substrato roccioso causate principalmente da blocchi di roccia intrappolati alla base della fetta di ghiaccio, costretti ad avanzare con il flusso del ghiacciaio. Questi blocchi quindi "graffiano" il fondovalle, levigando i rilievi e ritagliando striature glaciali e generando a lungo termine le morfologie delle valli glaciali . Durante i periodi di deglaciazione , blocchi di ghiaccio precedentemente fissati sul fondo dell'oceano possono muoversi con correnti di marea e geostrofiche, stampando spirali di iceberg sul fondo dell'oceano .
La decomposizione chimica delle rocce dà origine a modelli di agenti atmosferici.
Un processo importante è lo scioglimento, in particolare dei calcari da piogge più o meno acide, si parla poi di carsismo .
La dissoluzione è una forma di agenti atmosferici che colpisce principalmente i massicci calcarei. Dà origine a paesaggi carsici . L'acqua, carica di acidi organici e anidride carbonica , si infiltra nelle fessure e plasma le rocce carbonatiche; costituisce un "complesso di alterazione". Rilascia gli elementi chimici della roccia sotto forma di ioni disciolti in acqua. Infatti, a differenza dell'arenaria silicea, i calcari sono particolarmente vulnerabili alla dissoluzione. Inoltre, altre rocce e minerali sono solubili:
Il trasporto dei materiali derivanti dalla disgregazione della roccia avviene sia in forma disciolta nella circolazione delle acque continentali, sia in forma solida. In quest'ultimo caso, possono essere processi gravitazionali che agiscono a breve distanza da processi gravitazionali o trasporti a lunga distanza quando i materiali sono supportati da un agente di trasporto: ghiacciaio , acqua, vento . I materiali trasportati possono essere eventualmente stoccati, creando accumuli di sedimenti, prima di essere rimessi in moto. Alla lunga, finiscono nei mari e negli oceani.
La terminologia per i diversi tipi di sabbia è
La massa di materiale trasportato in forma disciolta dalle acque continentali è significativa. Questo è il processo essenziale delle regioni carsiche .
Molteplici processi gravitazionali ( frane , valanghe , creep , runoff , solifluxion ) alimentano un mantello di alterazione nelle immediate vicinanze della zona di sorgente. Sulle pendici o alla loro base sono presenti coni alluvionali , coni di ghiaione o pendii ghiaiosi.
I ghiacciai trasportano materiali di tutte le dimensioni ( massi , morene , sabbie).
A lungo termine, la sedimentazione dei detriti dà origine a rocce detritiche . Il vento è un formidabile agente di trasporto, soprattutto nelle regioni desertiche. Il vento può anche trasportare ghiaia e sabbia (per salatura ) e limo (per sospensione ) dalle zone di deflazione . Trasportano e depositano loess a volte a migliaia di chilometri dal loro luogo di origine.
Nelle regioni antropizzate, l'erosione del suolo aumenta nei bacini idrografici, ma anche le dighe artificiali possono bloccare il normale transito dei sedimenti verso il mare.
L'erosione consuma il materiale roccioso e dà forma a un'ampia varietà di forme.
L'erosione può scavare la roccia e dare origine a modelli di dissezione :
Il canalone interessa i paesaggi chiamati calanchi . Le precipitazioni, scorrendo su pendii costituiti da materiali sciolti (argilla, sedimenti), creano canali e solchi.
L'erosione può dare origine a forme di accumulo .
Il declino e la trasformazione delle coste dipendono da molti fattori:
Possiamo quindi avere diversi scenari:
L'erosione dei suoli agricoli produce croste (gesso o calcare), ferruginose e lateritiche . Questa erosione è in gran parte dovuta all'azione umana: