Actiunea vietuitoarelor in geneza reliefului

Actiunea vietuitoarelor in geneza reliefului

Vietuitoarele au o mare raspandire fiind prezente in toate mediile, iar in cadrul scoartei pamantului de la suprafata si pana la mai multe sute de metri cu o concentrare mai mare in primii zeci de metri. Acestea extrag din aceasta fasie diverse elemente minerale, apa si folosesc aerul pentru a trai. Dar procesele biotice conduc la un lant de alte procese fizice si chimice care produc sfaramarea rocii, modificarea continutului mineral al lor. Iata, cateva mai insemnate.

- Dezagregarea rocilor prin cresterea in grosime si lungime a radacinilor care au patruns in unele fisuri, crapaturi; prin acest proces biologic (cresterea) rezulta presiuni enorme asupra peretilor fisurii si de aici declansarea unui proces mecanic (impingerea laterala a lor insotita de largirea si adancirea crapaturii).

- Saparea de galerii pentru adapost nu numai in depozite dar si in rocile friabile (gresii slab cimentate, argile, marne etc.) de catre diverse animale, determina realizarea, mai ales mecanica, a unor forme de relief cu dimensiuni variabile, care constituie si cai de penetrare in masa rocii a apei, aerului accelerand procesele de meteorizare.

- Alterarea biochimica se realizeaza in principal pe doua cai. Prima este legata de extragerea directa din roca sau depozit de catre organisme, a elementelor necesare vietii (radacinile plantelor, diverse bacterii) insotita de unele procese chimice (indeosebi oxidari). Cea de a doua constituie o cale indirecta de atac fiind legata de solutiile, in general acide rezultate prin descompunerea materiei organice (radacini, frunze, tulpini etc.) dupa moartea vietuitoarelor.

Se mai adauga unele elemente minerale care au fost incorporate in tulpinele plantelor (ex. silicea), scheletul animalelor (ex. calcarul) si care dupa disparitia acestora raman la suprafata reintrand sub diferite forme in circuitul materiei.

Procesele generate de vietuitoare desi la prima vedere apar ca nesemnificative, ele capata un loc aparte datorita numarului foarte mare al acestora, vitezei ridicate de inmultire si pozitiei actiunii lor la partea superioara a reliefului.

Stransele legaturi dintre acestea si mediile cu care intra in contact asigura rolul important al vietuitoarelor intre agentii externi in geneza reliefului. Insemnatatea lor este insa diferita in spatiu, fiind activa in regiunile calde si umede, temperat-oceanice, subtropicale unde conditiile faciliteaza nu numai cea mai mare varietate de specii, dar si numarul cel mai ridicat de plante si animale. Importanta scade in regiunile desertice, polare si in cele situate la altitudini ridicate.

Nu trebuie omis nici rolul de ecran de protectie si fixare al depozitelor si rocilor exercitat de vegetatia bogata (mai ales forestiera) aflata pe acestea. Prezenta ei diminueaza posibilitatea inregistrarii unor amplitudini mari de natura termica, dar asigura un grad de umiditate aproape constant. Ca urmare, ea influenteaza meteorizarea micsorand rolul insolatiei, dar amplifica hidroliza, oxidarea etc.

2.3. Depozitele si formele de relief rezultate prin meteorizare si actiunea vietuitoarelor.

Actiunea celor doua categorii de agenti prin procesele specifice pe care le declanseaza determina realizarea pe de-o parte a unei mase de materiale cu grosimi si alcatuire variabile, iar pe de alta detasarea unor forme de relief cu caracter rezidual pus in evidenta direct sau numai dupa indepartarea depozitului.

2.3.1. Scoarta de alterare - constituie depozitul rezultat in urma proceselor de meteorizare si biochimice si care este prezent pe suprafete orizontale si cvasiorizontale (fig. 13).

In depozit se includ elemente cu dimensiuni variabile dar colturoase intrucat procesul de sfaramare este continuu indiferent de gradul de alterare chimica si de usoara mobilitate locala a lor.

Caracteristicile scoartei de alterare:

Forma si marimea generala a elementelor ce-o compun depind de roca si de climatul in care s-au format. In acest sens se pot separa mai multe situatii:

Scoarta de alterare in care elementele componente sunt puternic colturoase si mari (grohotisuri); este frecventa pe roci eruptive, metamorfice, calcare si in climatele reci unde inghet-dezghetul este activ (fig. 13).

Scoarte de alterare formate din placute cu grosime sub 1 cm si diametre variabile (coscove); frecvente pe platourile alcatuite din strate subtiri de marne, argile, gresii slab cimentate care prin alterare se sparg; in climate in care se succed intervale umede cu altele secetoase; au loc dezagregari si hidratari-deshidratari care conduc la sfaramarea in placute poligonale a stratului argilos de la suprafata.

Scoarte de alterare in care materialul are caracter net nisipos; rezulta din dezagregarea si alterarea stratelor de gresii putin cimentate, in climat cu variatii de temperatura si umezeala   

Scoarte de alterare in care materialul este argilos, prafos ca urmare a unei intense alterari favorizata de rocile moi, dar mai ales de climatul cald si umed.

Scoarte de alterare in care exista concretiuni sub diferite forme incluse in materiale argiloase; rezulta pe roci granitice, metamorfice in climat umed tropical.

- Scoartele de alterare prezinta o structura specifica in raport cu conditiile climatice si cu durata realizarii ei. Spre exemplu in zona temperata, aceasta are mai multe orizonturi deosebite ca marime si ca tip de elemente constituiente. La partea superioara este un orizont dominat argilos rezultat al unei alterari intense si de durata. Sub acesta sunt altele (argilo-detritic, detritic, roca partial fragmentata si roca neafectata) in care spre adanc creste marimea si ponderea elementelor dezagregate, colturoase. Un astfel de profil are o grosime medie de 1,5-2 m, aceasta adancime constituind nivelul bazal al manifestarii alterarii. Daca orizonturile superioare sunt indepartate prin eroziune, alterarea isi va relua ciclul afectand nu numai ceea ce a ramas din depozit dar si roca astfel incat in timp se va ajunge la structura specifica.

-Scoarta de alterare fiind o masa de elemente cu dimensiuni variabile (de la particule argiloase la bolovanisuri) separate de goluri numeroase permite circulatia apei (gravitational si capilar), aerului, dezvoltarea plantelor si acumularea de materie organica;

: Olimpiada de Biologie - clasa a VII a, faza judeteana : Anatomia aparatului locomotor

-Scoarta de alterare ii este specifica o dubla mobilitate. Mai intai este deplasarea lenta a particulelor din componenta orizonturilor care se realizeaza prin circulatia apei in depozit, prin variatii de volum impuse de oscilatii climatice si de umiditate etc. Este specifica suprafetelor cu panta foarte mica pe care scoarta este groasa. Cea de a doua forma implica pante mai mari pe care apa din precipitatii antreneaza la inceput materialele din orizonturile superioare ale depozitului (scoartei de alterare) iar ulterior si pe celelalte pana la roca din baza (pluviodenudare). In functie de marimea pantei este viteza de deplasare a materialelor, gradul de indepartare a lor, dar si raportul cu posibilitatea regenerarii depozitului.

-Scoarta de alterare este depozitul pe seama caruia prin procese pedogenetice se ajunge la realizarea solului.

Tipuri climatice de scoarta de alterare:

Climatul are un rol esential pentru desfasurarea mecanismului   de transformare a rocii in scoarta de alterare, pentru caracteristicile structurale pe care aceasta le capata. Ca urmare, atat zonal (din regiunile reci subpolare la cele calde si umede de la latitudini mici) cat si pe verticala muntilor are loc o distributie a acestora concretizata in mai multe tipuri ce reflecta o anumita compozitie si natura chimica.

- Scoarta de tip detritic - este caracteristica regiunilor reci sau etajului alpin; aici domina dezagregarea prin inghet-dezghet ce duc la spargerea rocilor (de unde numele de scoarta de tip clastic); intr-o anumita masura se produc dizolvarea pe roci carstificabile si o redusa alterare chimica. Vegetatia este slab dezvoltata, rocile intra in contact direct cu factorii meteorologici (de aici si numele de scoarta litogena). Rezultatele sunt depozitele de tip grohotisuri care alcatuiesc campurile de pietre cu dimensiuni intinse.

- Scoarta de tip argilo-sialitic se dezvolta in regiunile temperate oceanice (ex. Vestul Europei) cu vegetatie bogata, caracterizate printr-un climat umed si moderat termic, ce permit un proces de alterare avansat care face ca in depozit alaturi de fragmente colturoase de roca (rezultate din dezagregari in timpul iernii) sa existe (uneori dominant) alumosilicati (argila de tip caolin, hidroxizi de fier si aluminiu); are o grosime mai mare de 2 m.

- Scoarta de tip carbonato-sialitic este specifica regiunilor temperat continentale. In acestea vegetatia este slab reprezentata, domina ierburile; climatul cu ariditate tot mai accentuata spre interiorul continentelor si diferentiat termic in patru sezoane favorizeaza atat dezagregarile prin inghet-dezghet (iarna) si insolatie (vara), cat si alterarea (in anotimpurile de tranzitie cand exista umezeala).

Ca urmare, este o scoarta cu argila de tip illit sau montmorilonit, in masura mai redusa nisip, dar la care se adauga acumularea de carbonati de calciu si magneziu sub forma de concretiuni catre baza profilului (nu exista suficienta apa care sa permita indepartarea lor).

- Scoarta de tip terra-rossa - este prezenta indeosebi in regiunile subtropicale pe rocile calcaroase. Climatul cu doua sezoane distincte (iarna racoroasa si ploioasa si vara uscata si calda) si o vegetatie dominant de arbusti favorizeaza alterarea. Se ajunge la un depozit argilos cu acumulari de oxizi de fier de unde culoarea rosie sau pestrita.

- Scoarta de tip halosialitic - este frecventa in deserturile tropicale cu climat arid, cald si cu putine precipitatii ce cad la intervale mari de timp; aici lipseste vegetatia. In aceste conditii dezagregarea prin insolatie si cristalizare este procesul esential; materialele rezultate sunt colturoase formand pe de-o parte mari de pietre, iar la exteriorul acestora campuri de nisip. Procesele de alterare desi sunt nesemnificative se produc in intervale scurte cand cad precipitatii dar si prin desfasurarea unor procese meteorologice (roua iar langa tarmul oceanic, ceata). Ele asigura o cantitate redusa de argila in masa de nisip. In unele microdepresiuni rezulta cruste de saruri. Ele provin fie prin evaporarea apei din unele lacuri existente aici, fie din panza subterana de apa aflata la adancimi nu prea mari. In a doua situatie datorita temperaturilor ridicate din timpul zilei apa incarcata cu saruri aflate in depozit sau in roci urca prin capilaritate la suprafata, iar aici prin evaporare rezulta acumularea sarurilor (cloruri, sulfati, carbonati etc.) sub forma de cruste cu grosime diferita si care sunt numite sebka in Sahara, takare in Asia Centrala, salinas in Atacama etc.

- Scoarta de tip ferallitic se dezvolta in conditiile unui climat cald si umed dar cu doua sezoane distincte sub raportul cantitatii de precipitatii (in regiunile de savana si in cele cu musoni). Depozitul este bogat in argila cu continut de oxizi de fier si aluminiu, ca urmare a unei alterari diferentiata sezonier ca intensitate sezonier.

In anotimpul ploios cu circulatie a apei de sus in jos, hidroliza este importanta conducand la indepartarea din rocile silicioase nu numai a bazelor ci chiar a silicei. Rezulta un depozit argilos cu oxizi de fier si hidroxizi de aluminiu. In sezonul arid se produce un proces invers de circulatie a apei incarcata cu oxizi de fier de jos in sus (prin capilaritate) ceea ce face ca la partea superioara a depozitului sa se inregistreze o concentrare a oxizilor care prin acumulare si consolidare genereaza o placa dura groasa de culoare rosie (laterita).

- Scoarta de tip allitic - este intalnita in regiunile ecuatoriale cu climat cald si foarte umed, cu o vegetatie bogata si permanenta. In aceste conditii alterarea este permanenta si intensa. Rezulta un depozit argilos (caolin) cu grosimi de mai multi zeci de metri ce contine dominant oxizi de fier si aluminiu.

2.3.2. Scoarta de alterare si depozitele de panta

Scoartele de alterare sunt depozitele care s-au format in loc pe suprafetele plate; ca urmare, elementele componente nu sufera decat miscari individuale lente (imperceptibile) si in general pe verticala, ele fiind determinate de variatii de temperatura sau umiditate, de crearea unor spatii reduse in urma circulatiei apei, prin tasari ca efect al unor presiuni exterioare.

Versantii care sunt insumari de suprafete cu forma (dreapta, convexa, concava) si inclinari diferite sunt si ei acoperiti de depozite (numite si depozite de panta) dar care au rezultat atat din materiale de provenienta autohtona dar mai ales alohtona. Deci, in orice punct de pe un versant prin procese de meteorizare, roca din care este alcatuit acesta este faramitata, alterata. Pe de alta parte aici, prin alte procese (spalarea in suprafata) ajung materiale din sectoare aflate mai sus, inclusiv din scoarta de alterare (de pe poduri interfluviale) dupa cum si pleaca o anumita cantitate de materiale spre puncte aflate mai jos. Prin urmare, in orice punct se realizeaza atat cresteri alohtone, dar si pierderi conform relatiei:

M = (P_m + P_a) - P_d

in care:

M = masa prezenta,

P_m = produse autohtone rezultate din meteorizare

P_a = produse alohtone,

P_d= produse care parasesc punctul.

Deci, in functie de rezultatul acestei relatii depozitul va exista avand grosimi variabile sau va lipsi (P_d depaseste cantitativ prima parte a relatiei). P_d si P_a sunt variabile care depind de miscarea materialelor impusa de gravitatie, spalarea in suprafata, vant etc.

Miscarea materialelor se realizeaza diferit de la un sector la altul in functie de diversi factori si conditii ce pot avea caracter stimulativ sau restrictiv.

Intre acestia mai importanti sunt:

- factorii interni ce definesc caracteristicile depozitului includ:

marimea elementelor care il alcatuiesc (cele mari, cu greutati ridicate au o mobilitate sporita in raport cu cele mici ca efect al gravitatiei si invers cand intervin alti agenti precum vantul, pluviodenudarea).

coeziunea elementelor din depozit sau din rocile de dedesubt (cu cat este mai mare cu atat posibilitatea deplasarii este mai redusa si invers).

proprietatile rocilor din baza sau ale elementelor din depozit (ex. plasticitatea materialelor argiloase in conditiile abundentei apei in depozit favorizeaza deplasarea).

frecarea dintre elementele depozitului sau dintre masa acestuia si suprafata rocilor pe care se afla (creste de la elementele mici la cele mari, de la cele usor rotunjite la cele colturoase, de la partea superioara a versantilor catre baza etc.).

marimea inclinarii suprafetei de versant (mobilitatea materialelor sporeste cu cat panta este mai mare);

- factorii externi care exercita direct sau indirect o influenta asupra depozitului si rocilor de sub acesta includ:

variatiile de temperatura si de umiditate (se resimt pe adancimi reduse provocand mobilitatea lenta a elementelor),

presiunea exercitata asupra depozitului de catre un volum de materiale (masa alunecata) sau de alta natura (zapada troienita, avalanse)) care favorizeaza ruperea echilibrului si deplasarea.

sectionarea versantului prin eroziune fluviatila, torentiala sau antropica poate conduce la o stare de instabilitate ce favorizeaza deplasarea.

vegetatia ca factor de stabilitate (sistemul radicular bogat fixeaza depozitul, asigura un regim normal al umezirii si mentinerii apei in depozit, impiedica eroziunea in suprafata etc.) dar si ca potential stimulent in producerea unor deplasari in masa cand sporeste presiunea exercitata datorita cresterii greutatii ei.

Miscarea materialelor este diferita in timpul anului caracteristica impusa de regimul evolutiei elementelor climatice (indeosebi variatiile de natura termica si ale cantitatilor de precipitatii). Ca urmare, se separa atat zone latitudinale cat si etaje in muntii inalti ce corespund celor impuse de climat in care in timpul anului specificul si ritmul miscarii, volumul dislocat sunt diferite in cuprinsul sezoanelor (zonele reci si etajul alpin cu mobilitate mare in sezonul cald; zonele temperate cu mobilitate diferita in patru sezoane, dar cu maximum in cele de tranzitie, zonele de savana si subtropicale cu mobilitate net diferita in cele doua sezoane). Exista si zone in care aceasta distinctie se raporteaza nu la un sezon ci la momentele in care conditiile climatice particulare intervin intr-o evolutie relativ uniforma (in deserturi, producerea unor ploi torentiale asigura pe un scurt timp o mobilitate de exceptie prin volumul dislocat)

- Tipuri de miscare a materialelor de pe versanti. Exista modalitati deosebite de diferentiere a miscarii materialelor in functie de criteriile alese.

Forma de existenta a materiei care este supusa miscarii le imparte in deplasarea materialelor solide (de la particule submilimetrice la blocurile de roca care se prabusesc si rostogolesc) si fluide (apa din precipitatii incarcata cu elemente preluate frecvent prin dizolvare si care circula prin depozite si roci).

Viteza cu care se realizeaza miscarea separa elemente la care mobilitatea este lenta, imperceptibila si elemente la care aceasta este mare si deci usor de sesizat.

Agentul care infaptuieste miscarea ce impune nu numai viteza, intensitatea, dar si forma in care aceasta se produce. Astfel sunt deplasari lente ale elementelor in depozite ca urmare a variatiilor de temperatura, umiditate, cresterii radacinii plantelor, circulatiei apei prin crapaturi etc., deplasari pe suprafata versantilor de catre apa din ploi sau topirea zapezilor etc., deplasari in lungul unui canal in care se manifesta actiunea agentului (ravene, ogase, torenti), in acest caz procesul purtand numele de transport. Deci trebuie sa se faca o distinctie in folosirea celor doi termeni - deplasare pentru miscarile lente sau brusce cauzate indirect din actiunea unui agent (variatii de temperatura, umiditate; gravitatie) si transport pentru procesul ce caracterizeaza miscarea agentului impreuna cu materialele dislocate (transport torential etc.).

2.4. Microrelieful rezultat prin meteorizare si actiunea vietuitoarelor

Cele doua grupe de procese actionand asupra rocilor conduc pe de o parte la dezvoltarea unor depozite diferite ca grosime, alcatuire, pozitie (pe interfluvii sau pe versanti) iar pe de alta parte la individualizarea unor reliefuri variate ca forma, dimensiuni datorita actiunii diferentiate a agentului si a proceselor asupra rocilor care opun rezistenta deosebita. Se pot separa:

-relief creat prin dezagregare (abrupturi, varfuri izolate de tip coloane, sfinxi, babe, creste, surplombe),

-relief dezvoltat prin dizolvare (lapiezuri, doline, avene in exteriorul unui masiv calcaros si pesteri in interior),

-relief dezvoltat prin procese de alterare (capatani de zahar, taffoni, blocuri sferoidale, alveole etc.).

-relief biogen - crapaturi in roci, microalveole, goluri create in roci sau depozite, furnicare etc.

Concluzii

Desi in individualizarea unor astfel de forme de relief se remarca activitatea unui agent sau a unui tip de procese in realitate in timp la crearea acestora in timp se conjuga manifestarea mai multora.

Li se atribuie termenul de ''relief rezidual'' intrucat cele mai multe forme apar ca o topografie cu multe denivelari care devine vizibila in urma indepartarii materialelor dislocate si alterate ce le acopera. Ea va fi cu atat mai complexa cu cat alcatuirea petrografica este mai variata si ca urmare, meteorizarea s-a manifestat selectiv in functie de rezistenta opusa.

- Indepartarea materialului alterat si exhumarea microreliefului se realizeaza mai usor pe suprafetele inclinate si mai greu pe cele orizontale. Pe acestea din urma alterarea intensa creeaza o patura tampon intre agenti si roci acestea din urma fiind protejate cand depozitul devine gros; aici microrelieful ingropat are denivelari reduse.

- O situatie inversa se constata pe versantii cu panta mare (peste 50⁰) pe care produsele dezagregarii, alterarii chimice se elimina rapid prin gravitatie si pluviodenudare. Ceea ce ramane este forma de relief care se impune in peisaj prin fizionomie (pereti stancosi, varfuri, creste etc.) si dimensiuni (de la cativa metri la sute de metri, in cazul abrupturilor).

Alternanta de strate de roci cu rezistenta variata sau un grad de fisurare deosebit de la un loc la altul multipla succesiunea proeminentelor si excavatiilor.

Verificari:

Ce este meteorizarea si care este mecanismul fizic de actiune?

Stabiliti raporturile intre tipul de alterari si proprietatile lor.

Precizati diferentele dintre oxidare, hidratare si hidroliza.

Cum se produce actiunea vietuitoarelor asupra rocilor?

Urmariti raporturile dintre conditiile climatice, procesele si tipurile de scoarta de alterare pe Glob.

Ce este microrelieful creat de meteorizare? Exemplificari din Romania si pe Glob.