Wietrzenie jest to proces, który polega na zmianach w zwięzłości, strukturze i składzie skał. Dzieje się to przez czynniki atmosferyczne, takie jak działanie wody i zawarte w niej substancje, zmiany temperatury, oraz przez czynniki organiczne (biologiczne), które na te skały oddziaływają. Procesy wietrzenia przebiegają w przypowierzchniowej warstwie skorupy ziemskiej zwanej strefą wietrzenia. Ma ona od kilku do kilkudziesięciu metrów grubości. Wskutek procesów wietrzenia na powierzchni Ziemi tworzy się zwietrzelina. Jej grubość jest przeważnie niewielka, choć w obszarach klimatu wilgotnego i gorącego może przekraczać 100 m. Produkty wietrzenia fizycznego i chemicznego odznaczają się znacznie mniejszą spoistością niż skały niezwietrzałe, dlatego są one bardzo podatne na działanie grawitacji, wody, wiatru, lodu i śniegu. Wyróżnia się trzy podstawowe typy wietrzenia: fizyczne(mechaniczne), chemiczne oraz biologiczne(organiczne).
Wietrzenie fizyczne
powoduje rozluźnianie połączeń kryształków i ziaren skalnych, co w konsekwencji prowadzi do rozpadu skały.
Głównymi czynnikami tego procesu są zmiany temperatury wywołane nagrzewaniem i stygnięciem skał oraz zamarzaniem i rozmarzaniem roztworów znajdujących się w szczelinach i pęknięciach skalnych. Krystalizacja soli oraz pęcznienie drobnoziarnistych substancji w szczelinach prowadzi także do wietrzenia.
W zależności od czynnika wywołującego rozpad skały wyróżnia się :
Wietrzenie mrozowe (zamróz, kongelacja) – rozpad skał pod wpływem wody zamarzającej w szczelinach skalnych. Woda podczas zamarzania zwiększa swoją objętość rozsadzając skałę. Ten typ wietrzenia najintensywniej zachodzi wówczas, gdy temperatura powietrza oscyluje wokół 0°C(woda często zamarza i rozmarza). Produktem wietrzenia są różnej wielkości ostrokrawędziste odłamki skalne. Jest to tzw. gruz. W górach powstają rumowiska skalne oraz gołoborza. Produktem wietrzenia mrozowego może być również pył. Woda zamarzająca w mikroszczelinach ziaren piasku powoduje ich rozpad na drobniejsze cząsteczki pyłu.
Wietrzenie insolacyjne (termiczne) – w tym typie wietrzenia przyczyną rozpadu skały są zmiany jej temperatury. Jest to wietrzenie charakterystyczne dla klimatów gorących i suchych, o dużych amplitudach dobowych temperatury powietrza.
Może występować w dwóch formach :
-rozpad ziarnisty zachodzi w skałach, których minerały mają różną rozszerzalność cieplną. Następuje nierównomierne rozszerzanie się i kurczenie minerałów. Powoduje to rozpad skały na drobne ziarna.
-łuszczenie się skały(wietrzenie skorupowe) polega na odrywaniu się jej przypowierzchniowej warstwy, która jest najbardziej narażona na zmiany temperatury.
Szczegółowe badania wykazały, że przy wietrzeniu insolacyjnym niezbędna jest obecność wody.
Wietrzenie solne (eskudacja) – zachodzi również w klimatach gorących i suchych. Sól krystalizująca się w szczelinach skalnych zwiększa swoją objętość, co może prowadzić do rozpadu skały. Sole krystalizujące na powierzchni gruntu tworzą różnego rodzaju polewy i skorupy zwane lakierem pustynnym.
Wietrzenie ilaste (deflokulacja) – zachodzi pod wpływem nasiąkania wodą skał ilastych. Są to skały osadowe okruchowe. Okruchy te są bardzo małe. Skały ilaste pod wpływem wody pęcznieją. Wyparowanie wody jest przyczyną ich kurczenia się i powstawania szczelin.
Wietrzenie chemiczne
Jest to proces który prowadzi do rozkładu skały, czyli do zmian składu mineralnego i chemicznego.
Głównym czynnikiem wietrzenia chemicznego jest woda opadowa zawierająca (tlen, azot, dwutlenek węgla, amoniak, chlor)
Rodzaje wietrzenia chemicznego zależne od reakcji chemicznych zachodzących w skałach:
utlenianie - polega na łączeniu się określonych składników mineralnych z wolnym tlenem (np. hematyt przechodzi w magnetyt)
uwodnienie - polega na łączeniu się pewnych minerałów bezwodnych w słabo uwodnione ( np. gips przechodzi w anhydryt)
hydroliza - prowadzi do rozkładu minerałów na część kwaśną i zasadową pod wpływem wody zawierającej dwutlenek węgla. Procesowi temu najczęściej ulegają krzemiany, najpowszechniejsze minerały w skorupie ziemskiej.
uwęglanowienie - polega na rozpuszczaniu minerałów pod wpływem kwasu węglowego. Związki chemiczne przechodzą w węglany.
rozpuszczanie- zachodzi pod wpływem wody zawierającej agresywny dwutlenek węgla. Rozpuszczeniu całkowitemu podlegają chlorki, gipsy, wapienie i dolomity. Natomiast okruchowe skały osadowe albo podlegają rozpuszczeniu albo nie, w zależności od składu mineralnego.
Efektem rozpuszczającej działalności roztworów jest rzeźba krasowa
Wietrzenie biologiczne
Jest to proces związany z działalnością żywych organizmów, których oddziaływanie może mieć zarówno charakter mechaniczny (fizyczny) jak i chemiczny.
wietrzenie biologiczne o charakterze fizycznym: np. rozrost korzeni roślin prowadzi do zwiększenia szczelin w skale (działają na skałę rozsadzająco); zwierzęta żyjące na powierzchni gruntu oraz w jego wierzchnich warstwach, kopiąc, ryjąc i spulchniając prowadzą do zmniejszania spójności i rozdrabniania skał.
wietrzenie biologiczne o charakterze chemicznym: np. działalność roślin , które w trakcie swych funkcji życiowych wydzielają kwasy organiczne, które rozpuszczają i rozsadzają skały
Końcowym produktem wietrzenia organicznego (fizycznego i chemicznego) są gleby.
Charakter wietrzenia, jego intensywność oraz efekty zależą od strefy klimatycznej danego terenu, a także od rodzaju skały. Przedstawię występowanie tego procesu w poszczególnych rejonach Australii.
Australia jest najmniejszym spośród wszystkich kontynentów, błędnie uważanym przez niektórych za wyspę. Najgęściej zaludnione jest wschodnie i południowo-wschodnie wybrzeże. Jest też najbardziej płaskim ze wszystkich kontynentów ze średnią wysokością wynoszącą 330 metrów nad poziomem morza. Położenie Australii na półkuli południowej warunkuje odmienny rozkład pór roku niż na półkuli północnej. Styczeń jest najcieplejszym miesiącem w roku, zaś lipiec posiada najniższe temperatury. Czynnikami wpływającymi na klimat kontynentu są: bliskość zbiorników wodnych, szerokość geograficzna i odosobnienie kontynentu. Słabe rozczłonkowanie linii brzegowej, brak większych zatok sprawia, że przenikanie wpływów oceanicznych do wnętrza kontynentu jest nieznaczne. Wpływy te ogranicza na zachodzie wysoka krawędź Wyżyny Zachodnioaustralijskiej, a na wschodzie bariera Wielkich Gór Wododziałowych. Stąd Australia, mimo oceanicznego położenia, posiada na znacznej przestrzeni suchy klimat kontynentalny. Na kształtowanie się warunków klimatycznych Australii wywiera wpływ położenie, zawartość lądu i nieznaczne urozmaicenie ukształtowania powierzchni, prądy morskie i układ stałych ośrodków barycznych. Położona jest w większości (przede wszystkim we wnętrzu kontynentu) w zwrotnikowej strefie klimatycznej(głównie suchy; ma to związek z położeniem lądu na Zwrotniku Koziorożca), choć jej niewielka część leży też w strefie równikowej suchej, oraz bliżej wybrzeża, wilgotnej(północna część Australii). Południowa część tego kontynentu leży natomiast w strefie klimatu podzwrotnikowego morskiego, zwanego często klimatem śródziemnomorskim.
W części południowej tego kontynentu występuje, z bardzo dużą intensywnością, wietrzenie biologiczne(organiczne). Trochę mniejsze, lecz nadal duże jest wietrzenie fizyczne, oraz występujące ze średnią intensywnością chemiczne. Klimat podzwrotnikowy, wilgotny morski (nazywany też śródziemnomorskim) obejmuje wąski pas na południowych krańcach Australii. W okresie letnim panuje tu wyż baryczny, a wraz z nim bezchmurna i sucha pogoda. W zimie przemieszczają się niże wędrujące z zachodu i przynoszą deszcze. Średnia temperatura najcieplejszego miesiąca wynosi 18- 25C najchłodniejszego. Klimat ten jest zbliżony do klimatu śródziemnego morskiego w Europie. Południowa część Australii to głównie obszary rolnicze, ale także lasy podzwrotnikowe suche oraz półpustynie.
Większość wnętrza Australii to klimat zwrotnikowy suchy, dla którego charakterystyczne jest intensywne wietrzenie fizyczne(głównie solne i ilaste) i bardzo małe lub brak wietrzenia chemicznego. Bardzo mało intensywne jest także wietrzenie biologiczne, które związane jest z oddziaływaniem soli i z działalnością wód epizodycznych; jego rezultatem są skorupy żelaziste i solne, funkcjonujące jako pancerz pustynny (patyna, lakier pustynny). Występują tam głównie pustynie, które porasta bardzo skąpa szata roślinna w postaci traw i niskich krzewów. Powoduje to, że skały nie są w żaden sposób chronione przed działalnością wiatru. W Australii przeważają pustynie piaszczyste i piaszczysto-żwirowe. W strefie klimatu gorącego pustynnego wietrzenie mechaniczne jest wywołane częstymi i znacznymi wahaniami temperatury oraz nasłonecznieniem. Odgrywa tu istotną rolę silna insolacja (w tym typie wietrzenia przyczyną rozpadu skały są zmiany jej temperatury). Głównymi formami wietrzenia w tym klimacie są polewy wapienne, róże pustyni, czy wykwity solne. Wszystkie pustynie mają jeden wspólny element: są to krainy suchych rumowisk. To, co podlega rozpadowi, gromadzi się na pustyni i teren jej, niby olbrzymia zbiornica, chłonie wszystko, co kruszy się mechanicznie lub rozkłada chemicznie. Główne procesy geomorfologiczne na pustyniach kształtujące krajobrazy wiążą się z działalnością wiatru, pustynnym wietrzeniem skał oraz działalnością wody. Do najważniejszych pustyń tego fragmentu Australii należą:
Pustynia Gibsona (żwirowa)
Pustynię Gibsona pokrywa kamienno-żwirowe pole zwane gibber. Jest to płaski obszar pokryty drobnymi kamieniami i żwirem (materiał ten pochodzi głównie z wietrzenia), oraz ostańcami skalnymi (wzniesienia powstałe w wyniku m.in. wietrzenia). Żwiry gibberu pochodzą z niszczenia skał krzemionkowych. Pokryte są warstwą zaokrąglonych kamyków.
Pustynia Simpsona (w północnej części kamienista, środkowej piaszczysta, a południowo-wschodniej żwirowa)
Położona w centralnym i najbardziej suchym regionie australijskiego kontynentu. Na powierzchni pustyni (w środkowej części) znajdują się długie i równolegle ułożone piaszczyste wydmy. Część kamienista pustyni powstała przez wywiewanie drobnego materiału z pokryw zwietrzelinowych, zawierających różnych rozmiarów materiał skalny.
Wielka Pustynia Wiktorii (piaszczysto-żwirowa)
Położona jest w południowo-środkowej Australii. Stanowi równinę pokrytą warstwą osadów - głównie piasków. Gdzieniegdzie występują pojedyncze szczyty, czy pagórki wyrastające ponad nią.
Wielka Pustynia Piaszczysta (piaszczysta).
Piaszczysta pustynia w północno-zachodniej części Australii Zachodniej. To wielki płaski równinny prawie niezamieszkany obszar, położony na wysokości od 200 do 300 m n.p.m., z rozmieszczonymi gdzieniegdzie ostańcowymi grzbietami (najwyższy Gardiner, ok. 625 m n.p.m.) i równoległymi do siebie wałami wysokich podłużnych wydm o długościach przekraczających nawet kilkaset kilometrów. Częste są też równiny gliniaste oraz żwirowe, występujące szczególne w środkowej części, zwane gibber.
W Północnej części Australii występuje duża intensywność wietrzenia chemicznego i biologicznego oraz znikoma fizycznego. Tuż nad strefą zwrotnikową i pustyniami, znajduje się odmiana sucha klimatu równikowego. Występują tam przede wszystkim sawanny, oraz trochę terenów półpustynnych. Na przykład na Ziemii Arnhema, jednym z półwyspów na północy Australii występują w większości sawanny, na wybrzeżach lasy podrównikowe, a wzdłuż wybrzeży rosną namorzyny. Natomiast na Półwyspie Jork ziemia jest jałowa nawet w porównaniu z innymi obszarami Australii, przez co region ten jest słabo zasiedlony.
Wietrzenie jest jednym z najważniejszych procesów geologicznych. Jest specyficznym procesem zewnętrznym, gdyż przygotowuje, a nawet warunkuje powstanie i rozwój form terenu. Bez wietrzenia i materiału zwietrzelinowego, który jest jego produktem, nie zachodziłyby procesy niszczenia jej powierzchni, gdyż woda, lód i wiatr muszą zawierać okruchy skalne, by wykonać pracę niszczącą. W konsekwencji nie powstało by np. wiele bogatych w minerały gleb, co ograniczyłoby rozwój roślinności oraz jej wymarcie, co z kolei mogłoby przyczynić się do wszelkich istot żywych na naszej planecie.
Bibliografia:
1. http://geografia.vel.pl/articles.php?id=266
2. http://procesylitosfery.wordpress.com/procesy-egzogeniczne/wietrzenie/
3. http://www.edukator.pl/portal-edukacyjny/procesy-wietrzenia/56.html
4. http://www.ap.krakow.pl/geo/geolog/haczew/geologia/wietrzenie.html
5. http://geomorfologia.w.interia.pl/wietrzenie.html
6. http://geografia.vel.pl/articles.php?id=266
7. http://gr.introne.com/teoria/geo_wietrzenie.htm
8. http://wiking.edu.pl/article.php?id=26
9. http://www.bryk.pl/teksty/gimnazjum/geografia/geografia_fizyczna/7780- strefy_klimatyczne.html
10. http://geografia.na6.pl/wietrzenie-skal
11. http://pl.wikipedia.org/wiki/Pustynia
12. http://www.sciaga.pl/tekst/28445-29-strefy_klimatyczne_swiata
13. http://www.turystykauj.yoyo.pl/geomorfologia.htm
14. http://pl.wikipedia.org/wiki/Australia
15. http://pl.wikipedia.org/wiki/Geografia_Australii
16. www.geografia.lo4.poznan.pl/opracowania/temat%207.pdf
17. „Atlas geograficzny. Polska, kontynenty, świat”, wydanie siódme, Nowa era, redakcja kartograficzna Wrocław 2009