Erosione e sedimentazione
 Erosione e sedimentazione sono processi complementari che
asportano materiali da un'area della superficie terrestre e li depositano
altrove. Prima di essere depositato, il materiale eroso è generalmente
trasportato per un certo tempo e per una certa distanza, spesso dallo stesso
agente che ha prodotto l'erosione. Le attività dell'uomo hanno causato una
massiccia erosione del suolo con il trascorrere delle epoche.
MODI DI EROSIONE
L'erosione subaerea include tutti i tipi di erosione che
avvengono su terreni esposti all'atmosfera. Materiali rocciosi esposti sono
spesso alterati da processi chimici o meccanici (v. alterazione superficiale) e
poi trasportati in vario modo. Gli agenti principali dell'erosione subaerea sono
la gravità, l'acqua corrente, il ghiaccio (particolarmente sotto forma di
ghiacciai), il vento e le onde del mare sulle coste.
L'erosione per gravità è spesso chiamata logorio di massa.
Avviene quando le irregolarità della superficie, come versanti di colline,
permettono alla gravità di trasportare i frammenti di roccia prodotti
dall'alterazione. I pendii si formano in molti modi, ma principalmente per
movimenti crostali, o diastrofismo, o per taglio di valli da parte delle acque.
Se non vengono accelerati dall'effetto lubrificante delle acque correnti, i
movimenti di discesa (scorrimento) dei detriti rocciosi sono così lenti da
essere impercettibili.
L'erosione provocata dalle acque correnti, o
erosione
fluviale, somma agli effetti dell'azione solvente quelli dell'energia cinetica
dell'acqua e dell'azione abrasiva dei frammenti di roccia trasportati dal
liquido in movimento. In zone umide e coperte dalla vegetazione, l'azione
solvente si esplica nel substrato del manto vegetale, lungo i corsi d'acqua che
si sviluppano per drenare il surplus. L'azione dell'energia cinetica nelle
regioni umide è maggiore lungo i canali di scorrimento in cui il flusso è rapido
e perenne. Una parte dei sedimenti deriva direttamente dall'erosione del fondo e
delle pareti dei canali, ma la maggior parte è fornita dal logorio di massa sui
pendii prospicienti i margini dei canali. In sistemi idrografici già costituiti,
l'erosione avviene principalmente nei periodi di eccezionale apporto di acqua;
le rive vengono scalzate dalla corrente, particolarmente lungo i lati esterni
dei gomiti, e l'alveo dei canali viene scavato e abraso dai frammenti che vi
scorrono sopra, rimbalzando e rotolando cioè con il fenomeno della
saltazione.
Anche i frammenti dei sedimenti solidi vengono modificati dal processo di
abrasione e tendono a passare da una forma spigolosa, a una arrotondata. Nei
deserti, dove la vegetazione è scarsa, l'erosione fluviale non ha virtualmente
freni. L'acqua è persa rapidamente per evaporazione e infiltrazione, per cui
l'azione solvente è minore, ma c'è un'illimitata disponibilità di detriti
rocciosi. L'erosione avviene quindi particolarmente durante e subito dopo
violenti temporali locali. L'acqua, con improvvisi tracimamenti (esondazione
lampo) raccoglie rapidamente enormi quantità di sedimenti solidi; più tardi il
volume del liquido in scorrimento diminuisce e la corrente fangosa si può
trasformare in una colata di fango, che può arrivare a solidificare, cessando di
muoversi. Le colate di fango non sembrano però importanti agenti di erosione.
L'acqua di disgelo erode i detriti rocciosi e li trasporta lontano dai margini
delle masse di ghiaccio in movimento (ghiacciai). Le vene di acqua di fusione,
che sono generalmente ricche di detriti, non hanno però sufficiente velocità per
produrre erosioni significative lungo i loro letti.
L'erosione prodotta direttamente dal ghiaccio (v. ghiacciai
e glaciazioni) avviene per lo più a causa del movimento del ghiacciaio. Il
ghiaccio solidifica intorno ai frammenti di roccia e, semplicemente, li stacca
dalla loro posizione. I frammenti inglobati dal ghiaccio diventano essi stessi
agenti di erosione scorrendo e grattando contro il letto del ghiacciaio con
un'azione meccanica che mola la roccia. In aree montane, nelle quali il ghiaccio
è raccolto in depressioni allungate, l'azione di asportazione si combina con
l'abrasione, scavando valli con profilo ad U. Queste valli terminano a monte in
bacini arrotondati, scavati dal ghiaccio e chiamati circhi. L'erosione glaciale
prodotta dagli scudi ghiacciati continentali è generalmente a più vasto raggio e
produce pianure di scorie glaciali, punteggiate di laghi, drumlin e morene. I
Grandi Laghi dell'America Settentrionale sembrano essere i prodotti di
un'imponente azione di scudi ghiacciati su rocce relativamente
tenere. Laghi
glaciali sono pure i laghi alpini, che colmano valli sbarrate dalle morene di
fondo lasciate dai ghiacciai in ritirata. L'erosione per azione del vento (v.
azione del vento) avviene particolarmente
sulle spiagge e nei deserti, dove non esiste una copertura vegetale continua.
Eccettuati i venti ad alta velocità dei tornadi (fenomeni che si verificano
abbastanza raramente), le correnti d'aria non possono muovere particelle con
diametri maggiori di 2 mm. I granuli di sabbia delle dune desertiche o delle
spiagge sono in gran parte più fini, come per esempio lo sono il sottile silt e
le argille che vengono soffiate sui deserti durante le tempeste di sabbia (v.
tempeste di sabbia e polvere). Gran parte delle sabbie del deserto provengono
dai letti asciutti dei fiumi, ma una parte è costituita dalla frazione fine dei
suoli che viene sollevata o depositata a seconda dei cambiamenti climatici, dai
periodi aridi a quelli più umidi. Il vento può staccare frammenti di roccia con
il meccanismo dell'erosione eolica e può così provocare depressioni sulla
superficie. Dove il vento è particolarmente forte, le particelle trascinate
ruzzolando sulle superfici possono erodere le rocce oppure levigarle. Sull'arida
superficie di pianeti come Marte e in alcuni luoghi della Terra, venti
estremamente violenti hanno scavato interi paesaggi modellando allungate colline
e depressioni secondo la direzione prevalente delle correnti.
L'erosione provocata dalle onde, che avviene lungo le coste,
è causata dall'impatto dei frangenti e dall'abrasione provocata dai detriti
trasportati dalle onde. Essa è responsabile del modellamento delle rocce dei
promontori lungo le coste oceaniche e della formazione di scogliere. L'erosione
subacquea è il risultato dell'azione di correnti al di sotto di masse d'acqua
statiche. Avviene quando si creano forti correnti per l'attrazione mareale della
Luna o per differenze di densità nell'acqua. Sul fondo degli oceani, si possono
formare vigorose correnti in zone ristrette fra masse continentali, quando
bancate di sedimenti franano da piattaforme elevate o dai margini continentali
verso le profondità abissali. Questi ultimi movimenti, chiamati correnti di
torbida (v. correnti di densità) possono essere la causa che ha provocato alcune
profonde gole sui margini continentali, chiamate canyon sottomarini.
PROCESSI DI SEDIMENTAZIONE
La sedimentazione,
cioè il processo di accumulo dei sedimenti, si ha quando un agente vettore è
costretto a depositare il suo carico. La deposizione può avvenire per
cause fisiche, come quando una massa di sedimenti che si muove per gravità lungo
il fianco di una collina raggiunge la base del versante, quando una corrente di
acqua o aria rallenta, o quando un ghiacciaio fonde; può avvenire per cause
chimiche, quando un materiale disciolto in acqua precipita, o può avvenire per
cause biologiche o biochimiche, come quando qualche organismo raccoglie o fa
accumulare sedimenti.
La deposizione per gravità dei sedimenti avviene quasi
sempre alla base di colline o scogliere, dove le pendenze sono troppo lievi per
permettere ulteriori movimenti verso il basso. I depositi possono essere
costituiti da rocce e suoli, mischiati dall'azione di scorrimento (colluvium),
rocce frantumate (v. falda di detriti), misture di suoli, detriti di rocce e
materiale vegetale (depositi di frana). La deposizione da acqua corrente, o
fluviale, di sedimenti solidi avviene quando le correnti rallentano. Nelle aree
umide ciò avviene in profonde, quiete pozze ai margini interni dei gomiti dei
fiumi, nelle zone di acqua stagnante lasciate da un'alluvione e alle foci, dove
un flusso incontra le acque ferme di mari, laghi o paludi. Nelle paludi una
parte della sedimentazione avviene contro il fusto delle piante. Il
prosciugamento provoca la sedimentazione nei deserti.
La deposizione chimica e biochimica avviene quando l'acqua
contenente solidi disciolti è sottoposta a condizioni che ne riducono la
solubilità. Il raffreddamento riduce la solubilità nelle acque che fluiscono
dalle sorgenti calde, depositando la geyserite (v. silicati). L'agitazione nelle
cascate e nelle rapide può liberare velocemente il biossido di carbonio,
provocando la precipitazione di carbonato di calcio e la formazione di calcare.
Processi simili possono avvenire anche in masse d'acqua ferma. L'evaporazione,
nelle grotte, può anch'essa produrre deposizione di calcare, in mare, depositi
di sale e gesso. Numerosi organismi estraggono i materiali disciolti dall'acqua
per edificare i loro scheletri. Frammenti di questi scheletri possono a loro
volta accumularsi formando un particolare tipo di roccia clastica, detta
bioclastica. La deposizione glaciale di sedimenti è principalmente il risultato
della fusione e di altre forme di distruzione delle masse di ghiaccio. I detriti
rocciosi accumulati in questo processo non sono classati (v. deposito glaciale;
till e tillite) o stratificati, al contrario dei sedimenti depositati da aria o
acqua, i quali tendono a dividersi in frazioni di dimensioni diverse (classazione)
e sono spesso stratificati.
I sedimenti depositati dall'acqua di fusione che scola dalla
fronte dei ghiacciai, assomigliano invece a quelli formati da altri corsi
d'acqua e fiumi.
Il vento deposita particelle di varie dimensioni, in vari
modi. La sabbia (granuli da 0,063 a 2 mm di diametro) forma dune nei deserti e
sulle spiagge. Il silt (da 4,5 a 63 mm di diametro) viene soffiato dai deserti
ed è intrappolato dalla vegetazione delle aree più umide o dalle masse d'acqua
immediatamente sottovento. I granuli del calibro dell'argilla (meno di 4,5 mm)
si spostano con facilità e si posano solo in aria ferma, spesso su terre o mari
molto distanti dall'area di provenienza. La deposizione in acqua ferma avviene
negli oceani, nei laghi e nei mari, nei quali la gravità fa decantare le
particelle di sedimenti solidi che formano strati sul fondo. Negli oceani le
particelle più comuni sono i gusci dei microrganismi che vivono vicino alla
superficie (plancton), polvere trasportata dall'aria, proveniente dai deserti,
da meteoriti frantumate, da eruzioni vulcaniche e sedimenti a grana fine
apportati dai fiumi o dalle correnti di torbida.
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