En geomorfología , la erosión es el proceso de degradación y transformación del relieve , y por tanto de suelos, rocas, riberas y costas, que es provocado por cualquier agente externo (por tanto distinto de la tectónica ).
Un relieve cuyo modelado se explica principalmente por la erosión se denomina " Relieve por erosión ". Los factores de erosión son:
La erosión actúa a diferentes ritmos y puede, durante varias decenas de millones de años, nivelar montañas, cavar valles, hacer retroceder acantilados.
Los fenómenos naturales violentos como una avalancha , un jökulhlaup , un lahar o una tormenta eléctrica pueden cambiar drásticamente el paisaje en cuestión de horas o incluso minutos.
La "erosión total" se calcula al nivel de una sección determinada de un curso de agua , midiendo la cantidad total de productos transportados (incluidas las partículas finas idealmente). Luego relacionamos esta medida con el área desarrollada (real) de la cuenca (y no con la que está mapeada en 2D). Luego obtenemos una cantidad (en toneladas / km 2 / año) que dividida por la densidad (2,5 en promedio) permite evaluar el volumen inicial de roca extraída in situ (en realidad, también se debe tener en cuenta la erosión. viento y químico). La cantidad en m 3 / km 2 / año equivale a “una ablación (espesor uniformemente distribuido sobre la cuenca) en 0,001 mm / año o mm / milenio. Buscamos "órdenes de magnitud", no valores rigurosos " .
Cualquiera que sea la causa de su formación, los relieves inmediatamente formados son víctimas de la erosión que los destruye en promedio a razón de unos pocos centímetros por siglo, o unas décimas de mm por año. La erosión de las cordilleras jóvenes es del orden de 200 m / Ma, la de todos los continentes sería en promedio 50 m / Ma.
“A escala global, una erosión total promedio (sustancias sólidas y disueltas) de 20 mm / 1000 años en las llanuras y 200 mm / 1000 años en las montañas parece razonable. Si se informa a la superficie de la Tierra, la erosión sería de 50 ± 20 m 3 / km 2 / año, o 50 mm por milenio o 50 m por millón de años. En ausencia de orogenia , y teniendo en cuenta el reajuste isostático , podemos estimar que la altitud media de los continentes, actualmente 840 m, estaría en 100 Ma reducida a menos de 2 m. "
En los procesos de erosión, generalmente hay tres fases distintas:
La erosión implica la degradación de la superficie de la roca o el suelo y el transporte de estos materiales, lo que la distingue de la meteorización . Ocurre en el lugar y produce escombros.
El grado de erosión depende de las características de la roca:
La desintegración mecánica ocurre bajo la acción de una fuerza física que arranca pedazos de roca de diferentes tamaños:
Es mecánico y químico, con las principales alteraciones: hidroclastia , efecto splash (impacto de gotas de agua que caen al suelo), arrastre , solifluxion . La erosión hídrica se ve reforzada por la pendiente ( torrentes ) y es un factor en el transporte a diferentes distancias de los contaminantes del suelo (incluidos los pesticidas agrícolas o de viñedos ). En la costa hay que tener en cuenta las olas y las corrientes . En ríos o canales, es la estela la que acelera la erosión.
Si fluye un fluido como el agua , puede cargarse con partículas en suspensión . La tasa de sedimentación es la velocidad mínima que debe tener una corriente para transportar, en lugar de depositar, sedimento y está dada por la ley de Stokes :
donde w es la velocidad de sedimentación, ρ es la densidad (los subíndices p y f indican partícula y fluido respectivamente), g es la aceleración debida a la gravedad , r es el radio de la partícula y μ es la viscosidad dinámica del fluido. Si la velocidad del flujo es mayor que la velocidad de deposición, el agregado continúa corriente abajo. Como siempre hay diferentes diámetros en el flujo, los más grandes se asientan ( sedimentan ) mientras pueden continuar descendiendo por mecanismos como la saltación (colisiones de partículas-pared), rodamiento y deslizamiento, cuyas huellas a menudo se conservan en rocas sólidas y se puede utilizar para estimar la velocidad de la corriente.
La erosión eólica ataca las rocas eliminando partículas ( desinflado , abrasión ) o puliendo la superficie. Es mucho más eficaz cuando no hay obstáculos y el viento es fuerte, regular y cargado de polvo.
Conduce a una severa degradación ambiental a través del empobrecimiento del suelo y el desplazamiento de grandes volúmenes de partículas por el viento. La erosión eólica es el principal factor físico del agotamiento de las tierras agrícolas y, a través de la acumulación de sedimentos, es uno de los principales problemas en las áreas urbanas y oasis de ecosistemas secos.
Erosión vinculada a variaciones de temperaturaEn regiones de alta amplitud térmica (clima continental, polar, desiertos, alta montaña, etc.), los choques térmicos repetidos por la sucesión de ciclos día / noche , fragmenta y luego rompe determinadas rocas, a diferentes escalas micro y / o macroscópicas; es termoclastia .
La erosión relacionada con la temperatura también involucra al agua como agente de erosión en presencia de rocas porosas y / o grietas que estallan en caso de heladas. La crioplastia es un ejemplo de termoclastia de erosión: la roca estalla debido a la alternancia de agua de congelación-descongelación que se filtra, cuando el agua se congela, ocupa más volumen y ejerce una fuerza capaz de hacer estallar una roca. Los trozos que libera el gel se denominan gelifractos . El ciclo de congelación / descongelación es estacional (en Siberia, por ejemplo) o diario en las altas montañas.
Es el proceso de formación de cuñas por heladas o meteorización por heladas . En la montaña, la crioplastia produce fenómenos de caída de bloques o, en ocasiones, de forma colectiva, deslizamientos de tierra, que pueden formar pedregal al pie del talud .
Erosión por hieloLos movimientos de los glaciares, principalmente la gravedad, provocan importantes tensiones en el lecho rocoso provocadas principalmente por bloques de roca atrapados en la base de la rodaja de hielo, obligados a avanzar con el flujo del glaciar. Estos bloques, por tanto, "raspan" el lecho rocoso del valle, alisando los relieves y labrando estrías glaciales y, a largo plazo, generando las morfologías de los valles glaciares . Durante los períodos de desglaciación , los bloques de hielo previamente fijados en el fondo del océano pueden moverse con las corrientes de marea y geostróficas, imprimiendo espirales de iceberg en el fondo del océano .
La descomposición química de las rocas da lugar a patrones de meteorización.
Un proceso importante es la disolución, en particular de las calizas por lluvia más o menos ácida, se habla entonces de karst .
La disolución es una forma de meteorización que afecta principalmente a macizos calcáreos. Da lugar a paisajes kársticos . El agua, cargada de ácidos orgánicos y dióxido de carbono , se infiltra por las grietas y da forma a las rocas carbonatadas; constituye un "complejo de alteración". Libera los elementos químicos de la roca en forma de iones disueltos en agua. De hecho, a diferencia de la arenisca silícea, las calizas son particularmente vulnerables a la disolución. Además, otras rocas y minerales son solubles:
El transporte de materiales resultantes de la desintegración de la roca se realiza en forma disuelta en la circulación de aguas continentales o en forma sólida. En este último caso, puede tratarse de procesos gravitacionales que actúan a corta distancia por procesos gravitatorios o de transporte a mayor distancia cuando los materiales son sostenidos por un agente de transporte: glaciar , agua, viento . Los materiales transportados pueden eventualmente almacenarse, creando acumulaciones de sedimentos, antes de volver a ponerse en movimiento. A la larga, terminan en mares y océanos.
La terminología para los diferentes tipos de arena es
La masa de material transportada en forma disuelta por las aguas continentales es significativa. Este es el proceso esencial de las regiones kársticas .
Múltiples procesos de gravedad ( deslizamientos de tierra , avalanchas , fluencia , escorrentía , soliflujo ) nutren un manto de alteración en las inmediaciones de la zona de origen. En las laderas o en su base, hay conos aluviales , conos de pedregal o taludes de pedregal.
Los glaciares transportan materiales de todos los tamaños ( cantos rodados erráticos , morrenas , arenas).
A largo plazo, la sedimentación de los escombros da lugar a rocas detríticas . El viento es un formidable agente de transporte, especialmente en las regiones desérticas. El viento también puede llevar grava y arena (por saltación ) y limo (por suspensión ) de las zonas de deflación . Transportan y depositan loess a veces a miles de kilómetros de su lugar de origen.
En las regiones antropizadas, la erosión del suelo aumenta en las cuencas hidrográficas, pero las represas artificiales también pueden bloquear el tránsito normal de sedimentos hacia el mar.
La erosión desgasta el material rocoso y da forma a una amplia variedad de formas.
La erosión puede excavar la roca y dar lugar a modelos de disección :
El barranco afecta los paisajes llamados badlands . La precipitación, que fluye en pendientes formadas por materiales sueltos (arcilla, sedimento), crea canales y surcos.
La erosión puede dar lugar a accidentes geográficos de acumulación .
El declive y la transformación de las costas dependen de muchos factores:
Por tanto, podemos tener varios escenarios:
La erosión de los suelos agrícolas produce costras (yeso o piedra caliza), costras ferruginosas y lateríticas . Esta erosión se debe en gran parte a la acción humana: