Indhold
- Hvad er forvitring af klipper?
- Hvad er typerne af vejrforhold?
- Forholdet mellem vejrforhold og erosion
- Bemærkelsesværdige eksempler på vejrforhold
- Hvordan vejrforhold påvirker miljøet
Mange klipper i hverdagens møder kan virke ubrydelige og uforanderlige. Klipper gennemgår dog ændringer. En af disse ændringer kaldes forvitring, og over både korte og lange perioder kan den drastisk ændre klipper på flere måder.
Hvad er forvitring af klipper?
Forvitring af klipper beskriver processen med svækkelse og nedbrydning af klipper og mineraler. Dette kan ske både ved ikke-levende og levende faktorer, såsom temperaturændringer, planter og dyr, syrer, salte og vand, uanset om de er faste eller flydende. Forvitring af klipper finder sted over en periode. Klipper på jordoverfladen har tendens til at forvitre hurtigere end dem under jorden. Forvitring er en af de processer, der fører til jordproduktion.
Hvad er typerne af vejrforhold?
Forskellige former for forvitring påvirker klipperne. Disse inkluderer fysisk / mekanisk forvitring, kemisk forvitring og biologisk forvitring.
Fysisk eller mekanisk forvitring bryder faktisk sten ned i bits. En metode til fysisk forvitring involverer frysning og optøning af vand. I flydende form kan vand glide mellem alle porer eller revner i klipper. Hvis dette vand fryser, vil det udvide sig inde i disse klipper. Lydstyrken kan stige så meget som 10 procent, hvilket lægger stort pres på sten. Dette kaldes iskilning eller kryofraktur, fordi is faktisk kiler klipper adskilt over tid. Når isen tiner og danner flydende vand igen, vil dele af klippen blive fejet væk som små stykker gennem erosion. Vand spiller en vigtig rolle i fysisk forvitring. Det kan trænge ind i porerne med sten og ler, få dem til at kvælde og derefter vejr sværere klippe rundt omkring dem. Vand løfter klipper fra under vandoverflader, og når de falder ned igen eller rammer andre klipper, kan de gå i stykker.
Salt kan føre til en type forvitring, der kaldes honningcomb-forvitring. Grundvandet siver ind i sten revner ved kapillær handling og fordamper til sidst. Dette giver saltkrystaller, som øger trykket i klipper. Til sidst bryder klipperne ned. Dette kan efterlade grove saltkrystaller, der ligner honningkager. Forvitring fra saltkrystallisationsforvitring findes ofte i tørt klima.
Ekstreme temperaturer kan også påvirke forvitring af klipper. En type fysisk forvitring kaldes termisk stress. Dette er en almindelig faktor i ørkenklima, hvor dagtemperaturerne er meget varme, mens de nattetemperaturer kan være ret kølige. Når denne vilde svingning af temperaturer finder sted gentagne gange over en lang periode, vil klipper til sidst smuldre og flasse. Denne handling kaldes eksfoliering. Slid er en anden type fysisk forvitring, hvor konstant udsættelse for friktion fra vind, vand eller is gradvist udsætter klipper og nedbryder dem.
En anden vigtig type forvitring er kemisk forvitring. Kemisk forvitring skyldes ofte interaktion mellem vand og temperatur i et miljø med mineraler i klipper. Ved kemisk forvitring ændres den faktiske molekylære sammensætning af sten. Et eksempel er, når carbondioxid kombineres med vand, hvilket skaber carbonering, hvilket giver kulsyre. Kulsyre vil til gengæld opløse kalksten, der over tid gør underjordiske kalkstengrotter.
Oxidation er en type kemisk forvitring, hvor sten med jernindhold reagerer med ilt og vand, hvilket fører til rust. Rust præsenterer som den klassiske rød-orange farve i jern. Denne rust vil bære klipper. Ved hydratisering vil de faktiske kemiske bindinger af en sten ændre sig fra absorptionen af vand. Vand skifter anhydrit til gips på denne måde. Hydrering fører også til deformation af sten. Ved dehydrering fjernes vand fra sten, såsom når vand fjernes fra limonit for at danne hæmatit. Ved hydrolyse ændres mineraler, når de udsættes for surt vand for at fremstille opløsninger, såsom saltvandopløsning. Kemisk forvitring ved hydrolyse af feltspat gør også de meget almindelige lermineraler og kvarts. Hydrolyse af alkali-feldspat eller orthoclase kan også resultere i dannelse af kaolinit og andre stoffer. Alle disse kemiske processer fører til øget forvitring af klipper. Kemisk forvitring er mere almindelig og forekommer hurtigere i tropiske regioner på grund af varme og rigeligt vand fra regn.
Biologisk forvitring er en type forvitring, der er resultatet af plante-, dyre- og endda mikrobiel påvirkning. For eksempel vil træfrø over tid bryde klipper fra hinanden, når de vokser til voksne træer. Træerødderne spredes konstant og gør revner i klipper. Udgravning af dyr såsom mol kan også nedbryde klipper. Selv dyr over jorden kan nedbryde klipper, når de rejser over land. Både levende og forfaldne planter og svampe påvirker klipper ved at producere kullsyre. Svampe i lav arbejder på at nedbryde klipper for at frigive mineraler, og symbiotiske alger deltager i disse mineraler. Denne proces fører til huller i klipperne. Selv små bakterier kan forvitre og ændre mineralindholdet i klipper! Over tid fører al aktivitet fra biologiske organismer til øget forvitring af klipper.
Forholdet mellem vejrforhold og erosion
Når klipper bliver nedslidt ved forvitring over tid, kan de fejes væk med vind eller af vandmasser. Denne proces kaldes erosion. Erosion har tendens til at forekomme i klipper forvitret på jordoverfladen. Både forvitring og erosion er fremherskende overalt på Jorden, og kombinationen af dem ændrer overfladen drastisk over lange perioder.
Bemærkelsesværdige eksempler på vejrforhold
Der er mange eksempler på forvitring af klipper rundt omkring i verden, herunder nogle vigtige vartegn.
Vidste du, at den største canyon på jorden blev lavet af vand? Grand Canyon i USA blev skåret i sin nuværende form gennem millioner af år på grund af forvitring af klipper ved vand, især Colorado-floden. Et andet eksempel på forvitring er eksfolieringen, der fører til landformer kaldet bornhardts. Disse kuppelstrukturer forekommer ofte i tropiske miljøer; et eksempel er Sugarloaf Mountain i Brasilien.
Kalkstenhuler er et eksempel på forvitring. Kemisk forvitring dannede det enorme hulesystem i Carlsbad Caverns National Park, i USA.
Appalachian-bjergene i Nordamerika var engang højere end Mount Everest. Vejrvejr og erosion i mange millioner af år bar disse bjerge ned i den nedre, glattere kæde, som de er i dag.
Det er forbløffende at tro, at forvitring fra kemikalier, planter og dyr og mikrober af enhver størrelse og regn og vind kan gøre så enorme ændringer i landskabet!
Hvordan vejrforhold påvirker miljøet
Forvitring af klipper spiller en afgørende rolle i miljøbalancen. Når klipperne forvitres fra skarpe genstande til glattere, er de klar til at bidrage til at fremstille jord. Forfaldne planter og dyrestoffer, bakterier og forvitrede mineraler giver frugtbar jord. Jo flere slags materialer der er i jorden, inklusive forvitrede klippestykker, jo mere frugtbar er jorden. Dette er vigtigt for dyrkning af planter, og som sådan er det vigtigt for de landmænd, der dyrker mad til mennesker og dyr at spise. Hvis jord ikke indeholder en bred blanding af både biologiske og mineralkomponenter, vil den ikke være så frugtbar, og i nogle tilfælde kan den overhovedet mangle nogen fertilitet.
Menneskelig handling kan øge forvitringsfrekvensen. Fossilt brændstof luftforurening fører til surt regn, der slides ned klipper som marmor og kalksten, og eventuelle bygninger eller monumenter lavet af dem. Reduktion af forureningen i luften fra produktion af fossilt brændsel kan hjælpe med at forhindre yderligere skader på miljøet fra sur nedbør.