Contenuto
- Cos'è Weathering of Rocks?
- Quali sono i tipi di agenti atmosferici?
- Relazione tra agenti atmosferici ed erosione
- Esempi notevoli di agenti atmosferici
- Come gli agenti atmosferici influiscono sull'ambiente
Molte rocce negli incontri quotidiani possono sembrare indistruttibili e immutabili. Le rocce, tuttavia, subiscono cambiamenti. Uno di questi cambiamenti si chiama agenti atmosferici e, sia per brevi che per lunghi periodi, può alterare drasticamente le rocce in diversi modi.
Cos'è Weathering of Rocks?
Gli agenti atmosferici delle rocce descrivono il processo di indebolimento e degradazione di rocce e minerali. Ciò può avvenire sia attraverso fattori non viventi che viventi, come sbalzi di temperatura, piante e animali, acidi, sali e acqua, sia solidi che liquidi. L'erosione delle rocce avviene per un periodo di tempo. Le rocce sulla superficie terrestre tendono a resistere più velocemente di quelle sotterranee. L'erosione è uno dei processi che portano alla produzione del suolo.
Quali sono i tipi di agenti atmosferici?
Diversi tipi di agenti atmosferici influenzano le rocce. Questi includono gli agenti atmosferici fisico / meccanici, gli agenti chimici e quelli biologici.
L'erosione fisica o meccanica in realtà rompe le rocce in pezzi. Un metodo di alterazione fisica comporta il congelamento e lo scongelamento dell'acqua. In forma liquida, l'acqua può scivolare tra i pori o le crepe nelle rocce. Se quest'acqua si congela, si espanderà all'interno di quelle rocce. Il volume può aumentare fino al 10 percento, esercitando una forte pressione sulle rocce. Questo si chiama incuneamento del ghiaccio, o criofratturizzazione, perché il ghiaccio in realtà spicca le rocce nel tempo. Quando il ghiaccio si scongela e forma di nuovo acqua liquida, parti della roccia verranno spazzate via come minuscole particelle attraverso l'erosione. L'acqua svolge un ruolo importante nell'erosione fisica. Può entrare nei pori della roccia e dell'argilla, farli gonfiare e quindi resistere alle rocce più dure attorno a loro. L'acqua solleva le rocce dalle superfici sottomarine e quando cadono indietro o colpiscono altre rocce, possono rompersi.
Il sale può portare a un tipo di alterazione causata dagli agenti atmosferici a nido d'ape. L'acqua freatica penetra nelle crepe rocciose per azione capillare e alla fine evapora. Questo produce cristalli di sale, che aumentano la pressione nelle rocce. Alla fine le rocce si romperanno. Questo può lasciare pozzi di cristalli di sale che ricordano i favi. L'erosione causata dagli agenti atmosferici di cristallizzazione del sale si trova spesso nei climi secchi.
Gli estremi di temperatura possono influenzare anche gli agenti atmosferici delle rocce. Un tipo di alterazione fisica si chiama stress termico. Questo è un fattore comune nei climi desertici, in cui le temperature diurne sono molto calde, mentre le temperature notturne possono essere piuttosto fresche. Quando questa selvaggia ondata di temperature si svolge ripetutamente per un lungo periodo di tempo, le rocce alla fine si sgretolano e si sfaldano. Questa azione si chiama esfoliazione. L'abrasione è un altro tipo di alterazione fisica in cui l'esposizione costante all'attrito da vento, acqua o ghiaccio espone gradualmente le rocce e le rompe.
Un altro importante tipo di degrado è quello chimico. L'erosione chimica spesso deriva dall'interazione di acqua e temperatura in un ambiente con minerali nelle rocce. Nell'erosione chimica, l'attuale composizione molecolare delle rocce cambia. Un esempio è quando l'anidride carbonica si combina con l'acqua, creando carbonatazione, che produce acido carbonico. L'acido carbonico a sua volta dissolverà il calcare, che nel tempo crea grotte sotterranee di calcare.
L'ossidazione è un tipo di alterazione chimica in cui le rocce con contenuto di ferro reagiranno con l'ossigeno e l'acqua, portando alla ruggine. La ruggine si presenta come il classico colore rosso-arancio in ferro. Questa ruggine consumerà le rocce. In idratazione, gli effettivi legami chimici di una roccia cambieranno dall'assorbimento di acqua. In questo modo l'acqua cambia l'anidrite in gesso. L'idratazione porta anche alla deformazione della roccia. Nella disidratazione, l'acqua viene rimossa dalla roccia, ad esempio quando l'acqua viene rimossa dalla limonite per formare l'ematite. Nell'idrolisi, i minerali cambiano quando esposti all'acqua acida per creare soluzioni, come la soluzione di acqua salata. L'erosione chimica, tramite idrolisi del feldspato, rende anche i minerali e il quarzo di argilla molto comuni. L'idrolisi del feldspato alcalino, o ortoclasi, può anche provocare la formazione di caolinite e altre sostanze. Tutti questi processi chimici portano ad un aumento degli agenti atmosferici delle rocce. Gli agenti chimici sono più comuni e si verificano più rapidamente nelle regioni tropicali, a causa del calore e dell'acqua abbondante proveniente dalla pioggia.
Gli agenti atmosferici biologici sono un tipo di agenti atmosferici che deriva da influenze vegetali, animali e persino microbiche. Ad esempio, nel tempo i semi degli alberi spezzeranno le rocce man mano che crescono in alberi maturi. Le radici degli alberi si diffonderanno continuamente e creeranno fessure nelle rocce. Scavare animali come le talpe può anche abbattere le rocce. Anche gli animali fuori terra possono abbattere le rocce mentre viaggiano sulla terra. Sia le piante che i funghi viventi e in decomposizione colpiscono le rocce producendo acido carbonico. I funghi nel lichene lavorano per abbattere le rocce per rilasciare minerali e le alghe simbiotiche prendono parte a quei minerali. Questo processo porta a buchi nelle rocce. Anche minuscoli batteri possono alterare e modificare il contenuto di minerali delle rocce! Nel tempo tutta l'attività degli organismi biologici porta ad un aumento degli agenti atmosferici delle rocce.
Relazione tra agenti atmosferici ed erosione
Quando le rocce sono logorate dagli agenti atmosferici nel tempo, possono essere spazzate via dal vento o da corpi idrici. Questo processo si chiama erosione. L'erosione tende a verificarsi nelle rocce esposte all'aria sulla superficie terrestre. Sia gli agenti atmosferici che l'erosione sono prevalenti ovunque sulla Terra e la loro combinazione cambia drasticamente la superficie per lunghi periodi di tempo.
Esempi notevoli di agenti atmosferici
Ci sono molti esempi di agenti atmosferici delle rocce in tutto il mondo, tra cui alcuni importanti punti di riferimento.
Sapevi che il canyon più grande della terra è stato creato dall'acqua? Il Grand Canyon negli Stati Uniti è stato scolpito nella sua forma attuale per milioni di anni, a causa degli agenti atmosferici delle rocce sull'acqua, in particolare sul fiume Colorado. Un altro esempio di agenti atmosferici è l'esfoliazione che porta a morfologie chiamate Bornhardts. Queste strutture a cupola tendono a verificarsi in ambienti tropicali; un esempio è Sugarloaf Mountain in Brasile.
Le grotte calcaree sono un esempio di agenti atmosferici. Gli agenti chimici hanno formato l'immenso sistema di grotte del Carlsbad Caverns National Park, negli Stati Uniti.
Gli Appalachi nel Nord America erano un tempo più alti del Monte Everest. Gli agenti atmosferici e l'erosione, nel corso di molti milioni di anni, hanno portato queste montagne nella catena più bassa e liscia che sono oggi.
È sorprendente pensare che gli agenti atmosferici causati da sostanze chimiche, piante e animali e microbi di qualsiasi dimensione, e pioggia e vento possano apportare cambiamenti così enormi al paesaggio!
Come gli agenti atmosferici influiscono sull'ambiente
L'erosione delle rocce svolge un ruolo cruciale nell'equilibrio dell'ambiente. Quando le rocce sono alterate da oggetti taglienti a più levigati, sono pronte a contribuire alla creazione di terreni. Sostanze vegetali e animali in decomposizione, batteri e minerali stagionati producono terreni fertili. Più tipi di materiali ci sono nel terreno, compresi i pezzi di roccia esposta all'aria, più fertile sarà il terreno. Questo è importante per le piante in crescita e come tale è importante per gli agricoltori che coltivano cibo da mangiare per l'uomo e gli animali. Se il suolo non contiene un'ampia miscela di componenti sia biologici che minerali, non sarà altrettanto fertile e in alcuni casi potrebbe non avere alcuna fertilità.
L'azione umana può aumentare il tasso di agenti atmosferici. L'inquinamento atmosferico da combustibili fossili provoca piogge acide, che consumano rocce come marmo e pietra calcarea, e qualsiasi edificio o monumento fatto da esse. Ridurre l'inquinamento atmosferico dovuto alla produzione di combustibili fossili può aiutare a prevenire ulteriori danni all'ambiente causati dalle piogge acide.