Embedded Files
EROSION
For mange millioner år siden opstod der bjerge, hvor kontinentalpladerne støder sammen. Siden hen har disse bjerge og jordens klippeunderlag været udsat for en konstant erosion. Erosion er nedbrydning og fjernelse af klippe. Det sker i det såkaldte ydre geologiske kredsløb, hvor vejr og vand er den vigtigste kraft.
De højeste bjerge i verden finder vi i de yngste bjergekæder– de ældste bjerge har simpelthen været udsat for mere erosion. Fx er Himalaya (billedet til venstre) kun 50 millioner år gammelt og vokser stadigvæk med 1 cm om året (trods en erosion på 2-3 mm om året). Appalacherne i USA (billedet til højre) er mindst 300 millioner år gamle og mere slidt ned (billederne er fra wikipedia).
FORVITRING
Klipper og bjerge består af bjergarter. Bjergarter er opbygget af mineraler. Mineraler er faste stoffer, der dannes som krystaller. En krystal er et stof af atomer eller molekyler, der er ordnet i et gentagende mønster. Se eksempel her:
Selve nedbrydningen af bjergarterne kaldes også forvitring. Den foregår konstant. Der er tre typer af forvitring: fysisk (også kaldet mekanisk), kemisk og biologisk.
Fysisk forvitring – også kaldes mekanisk forvitring - skyldes vejret. I det varme sollys kan klippernes mineraler udvide sig – de mørke mineralkorn mere end de lyse. I den kølige nat trækker de sig igen sammen - med forskellig hastighed. Den konstante udvidelse og sammentrækning får klipperne til at skalle af – især i hjørnerne, hvor stenene er særlig udsat for temperatursvingningerne. Denne type forvitring kaldes solsprængning. Siver vand ned i klippens sprækker og revner og fryser vandet til is, kan det sprænge klippen eller skabe dybere sprækker, der i sidste ende medfører, at klippen revner. Det kaldes frostsprængning. En sten, der smuldrer, kaldes en råddensten (se billedet, som er fra geolex.dk).
Kemisk forvitring sker, når klipper udsættes for regn eller vanddamp (fx ved et vandfald). Klipper, der er blevet forvitret af vejret – som dermed er blevet til mindre stykker og derfor har fået en større overflade i forhold til deres rumfang - kan også fortsættes med at nedbrydes kemisk fx ved vand i jorden. Vandet går i forbindelse med luftens kuldioxid (CO2) og danner kulsyre (H2CO3). Syren kan gå i kemisk forbindelse med mineraler og skabe nye stoffer.
Syren kan fx gå i forbindelse med feldspat. Feldspat findes i magmatiske bjergarter som granit og gnejs (kig efter den røde farve) og udgør 60 % af jordskorpen. Går syren i forbindelse med feldspat, dannes et lermineral (et mineral, man finder i ler), som kaldes kaolinit. Sten, der indeholder kaolinit, kaldes kaolin og bruges til fremstilling af porcelæn og papir. Bornholm har kaolin som det eneste sted i Danmark. Bentonit, som bruges til cement, olieboringer og kattegrus, er forvitret vulkanske akselag. Bauxit, som man udvinder aluminium fra, er forvitrede bjergarter og findes primært i Guinea, Australien og Vietnam. Aluminium er et meget anvendt metal, der indgår i produktion af fx biler, vinduer, dåser, køkkengrej og master.
Kaolin fra Guiana (fra wikimedia)
En anden kemisk forbindelse er, når jern i en klippe går i forbindelse med luftens ilt (O2) og danner rust. Den kemiske proces er en redox-proces (mere om det i fysik).
Rust på sten (kilde: wikipedia)
Biologisk forvitring sker, når rødder gror ind i sprækker og sprænger klipperne eller når bakterier æder mineraler, som nogle bakterier gør. På billedet ser vi lav på stenen. Lavets rødder er med til at forvitre stenen (Kilde: https://da.wikipedia.org/wiki/Lav_(symbiotisk_organisme)#/media/File:20060611-Flechten_auf_Kalkstein_im_Karwendel.jpg)
Fysisk forvitring er den mest udbredte i ørkenområder, fordi temperatursvingerne er så store og fordi der ikke er særlig meget vand. Også i polarområderne er fysisk forvitring den vigtigste, for her er der masser af vand, og dermed mulighed for frostsprængning – men fordi temperaturerne er lave, virker den kemiske forvitring ikke så stærkt. Ellers er den kemiske forvitring den mest dominerende, og især i troperne, hvor varmen speeder forvitringen op.
DANNELSE AF SEDIMENTER
De forvitrede klippestykker kan nedbrydes til forskellige størrelser. Her er en oversigt over de størrelser, sedimenterne (de forvitrede klippestykker) kan have:
Bemærk, at tallene kan variere meget fra skema til skema. Disse tal er fra denstoredanske.dk
Al jord er forvitret klippe, og indeholder derfor også mineraler. Disse oprindelige mineraler kaldes for primære mineraler. De fleste primære mineraler nedbrydes ved hjælp af vand. Vandet går ind og nedbryder krystalbindingerne ved hjælp af en proces, der kaldes hydrolyse.
Nedbrydningen kan skabe nye mineraler, de såkaldte sekundære mineraler. En sådan type sekundær mineral er lermineraler, som udgør den vigtigste bestanddel af ler. God dyrkningsjord skal indeholde ca. 10 % ler. Lerpartikler har en meget større overflade end rumfang og de er negativt elektrisk ladede. Derfor holder de på godt på vand og på en række positivt ladede metal-ioner, som er vigtige for planter[1]. Men er der for meget ler og vejret tørt, vil leret hurtig tørre, blive hårdt og gøre det svært for planter at gro. Derfor bør der også være iblandet sand, som er dårlig til at holde på vand, men til gengæld giver god luft, i god dyrkningsjord, ca. 80 %.
Ler kan nemt formes (den er ”plastisk”) og beholder sin form, også når det er tørt. Bliver det brændt, bliver det nærmest bjergagtigt hårdt. Ler er derfor blevet brugt til at lave keramik. I Danmark bruges ler primært til produktion af tegl (dvs. mursten og tagsten).
Der findes mange typer ler. Udover kaolin (se ovenfor) er der også moler, som består af 30 % ler og 70 % skaller fra forhistoriske mikroskopiske kiselalger. Moler blev dannet for 55 millioner år siden på havets bund. Moler findes flere steder i Danmark, fx på Møns klint og på øen Fur i Limfjorden. Moler suger godt og anvendes derfor til kattegrus. Moler kan også tåle høje temperaturer og bruges derfor som isolering til højtemperaturovne i industrien. Moleret er kendt for sine fossiler af fisk og insekter og fugle, der er druknet i havet. De bedst bevarede fossiler finder man ’cementsten’, en slags kalksten, som findes i moleret.
En anden type ler er mergel. Mergel består af mindst 10 % kalk. I gamle dage gravede man mergel op og fordelte det ud på landbrugsjord. Ved at tilføre jorden kalk forøgede man høsten.
Salt kommer fra forvitrede klippesten og føres med floder og vandløb ud i havet. Når vand fordamper fra havene, bliver saltet tilbage og derfor er havet igennem millioner af år blevet mere salt. I dag består havene af ca. 3,5 % salt.
De fleste mineralerne i de forvitrede klippestykker kan opløses, så grundstofferne, mineralerne er lavet af, frigøres. Grundstofferne kan optages af planter – sådanne grundstoffer kaldes næringsstoffer. Nogle mineraler som biotit forvitrer hurtigere end andre, som fx feldspat og kvarts. Ved forvitringen frigives ikke mindst K, Mg og Ca, som optages af planter og nu indgår i områdets fødekæder. Her er en liste over de nogle af de mest forekommende grundstoffer.
(Kilde: http://periodictable.com/Properties/A/CrustAbundance.an.html)
Organismer optager ikke aluminium – hvorfor vides ikke. Nitrogen er meget vigtig for liv, men det er i atmosfæren, man finder den. I troperne er forvitringen gået på i så mange år, at næringsstofferne er vasket ud. Det er de ikke her – især ikke i den morænejord, som Weichsel-istiden har efterladt i Danmark.
Biologiske rester kan også nedbrydes til uorganisk materiale. I jorden vil der typisk være indblandet mere eller mindre nedbrudt biologisk materiale, fx rester af blade, rødder, grene og skeletter. Biologisk materiale nedbrydes i første omgang af regnorme, bakterier og svampe, senere hen kemisk. Dette biologiske produkt kaldes for humus.
Mange kendte materialer er oprindeligt nedbrudt og aflejret biologisk materiale som fx kalk og kridt (dannet af nedbrudte og aflejrede kalkskeletter af forhistoriske koralrevs og plantonalger eller af forhistoriske nedbrudte muslingeskaller), kul (dannet af aflejrede planterester) og olie og gas (dannet af aflejrede plante- og dyrerester).
EROSION
Når vi taler om nedbrydning i en større skala, taler vi om erosion, fx bølgeerosion. Til erosion hører også transport væk af de nedbrudte bjergarter væk fra oprindelsesstedet.
TRANSPORT AF SEDIMENTER
Når stenen brydes af klippen, har den en kantet form. Er det en gletsjer, der transporterer den, får den et svagt kantet form: butkantet.
Hvissinge-stenen er transporteret til Glostrup fra Norge. Stenen har buttede kanter (Billede: wikipedia)
Transporterer vand sten bliver de mere eller mindre afrundede.
Flade, ellipseformede sten findes typisk ved kysterne, hvor bølgerne har slidt dem ned.
Her følger nogle særlige erosionstyper:
Gletsjererosion: Erosion forårsaget af gletsjere. Gletsjere er kæmpe ismasser, der bevæger sig ned af skråninger med tyngdekraftens hjælp. En gletsjer kan løsne store klippestykker op ved hjælp af frostsprængning og derefter samle dem op. Sten, der er frosset fast i bunden af gletsjeren (gletsjersålen) kan ligesom sandpapir slibe striber i sten, gletsjeren bevæger sig over (skurestriber). Når en gletsjer slider sig igennem et bjerglandskab, skaber den U-formede dale.
Vinderosion: Lettere sedimenter som sand kan bæres væk af vinden. Sand, der bæres væk af vinden, kaldes flyvesand. Når de aflejres, danner de sandbakker, de såkaldte klitter. (Se mere om vindens transport under ’vanderosion’) (se om en af Europas største vandreklitter her, Råbjerg Mile syd for Skagen: https://da.wikipedia.org/wiki/Råbjerg_Mile)
Vind med sedimenter kan nedslippe klipper. En såkaldt butte – en klippeformation med stejle sider og flad top – er skabt ved at blødere klippeformationer omkring eroderet væk. Tilbage står en hård klippeformation, der nu påvirkes af vinderosion. Billedet er en karakteristisk butte fra Monument Vally i Arizona, USA (billedet er fra wikipedia). Bemærk uren eller talusen ved klippens fod. En uren, også kaldet talus, er de dynger af sten, der ligger for foden af en klippe på grund af erosion.
En mesa er det samme som en butte, blot er mesaen meget længere (billedet fra wikipedia). En butte er en klippe, som er højere end lang – hos mesaen er det omvendt.
Vanderosion: Nedbør – også som sne på bjergtoppene - samler sig på jorden til større eller mindre vandløb, som på grund af tyngdekraften strømmer nedad.
På dansk kan ordet ’vandløb’ referere til ’bæk’, ’å’ eller ’flod’. I geografi er der ingen definition på, hvornår et vandløb er det ene eller det andet. En bæk er den mindste form for vandløb. En å er et mindre vandløb, men større end en bæk. Ordet ’flod’ er bemærkelsesværdigt. I Danmark er der ikke noget vandløb, der kaldes floder. Også de største vandløb kaldes åer, som fx Gudenå. En flod er derfor strengt taget en udenlandsk å. Men en flod kan også beskrives som et vandløb, der stiger, når sneen tør i bjergene – eller et vandløb, som man kan sejle på. I den forstand er Gudenå en flod.
Vandløb eroderer den grund, de bevæger sig gennem. Hvor strømmen løber stærkest, fx ved stejle hældninger, er erosionen stærkest. Der skal iflg. ny forskning dog også være sedimenter i vandet, hvis erosionen skal virke kraftigt – vandstrøm alene giver en relativ svag erosion[2].
Gennem erosionen skaber vandløb V-formede landskaber.
Colorado floden har i løbet af en million år skabt den 2 km dybe Grand Canyon i USA.
Undervejs aflejrer vandløbet de sedimenter, det har fjernet.
Sten ruller i vandet – mindre stykker som sandkorn foretager en saltation, dvs. små ’hop’ – mens ler og silt opslæmmes. Noget lignende foregår på jorden ved vinderosion: de lettere sedimenter bæres langt væk, mens lidt større sedimenter foretager saltation.
Efterhånden som vandløbets fart aftager, aflejres de største materialer først (sten) og sidenhen lettere og lettere materiale. Se figur:
Ler og silt er opslæmmet materiale og aflejres først i helt stille vand. Silt og ler aflejres derfor ikke ved kysterne, hvor der er bølgegang, men længere ude i havet, hvor vandet er stille.
KYSTDANNELSE
En kyst består af sedimenter. Sedimenterne kommer oprindeligt længere inde fra landet og er aflejret ved kysten. Vandløb transporterer især sand, ler og silt til kysten – ler og silt længere ude i havet (se ovenfor). Da vandløbene skifter placering, kan der dannes sandstrande langs en kyst. På figuren ses et vandløb, der er ved at aflejre sand. Sted 1 har vandløbet været ved og aflejret sand. Nu er det ved at aflejre sand ved sted 2. Måske forsvinder vandløbet derfra. I hvert fald vil det snart aflejre sand ved sted 3.
De fleste sandkorn er lavet af kvarts, for kvarts er et stærkt mineral, bliver ikke opløst i vand og forvitrer ikke så nemt som andre mineraler. Derudover kan der være feldspat og andre mineraler (billedet nedenunder, til venstre).
(kilde: Wikipedia)
Nogle steder er der ikke så meget kvarts, hvorfor sandet ser anderledes ud.
Sand fra Papakolea stranden på Hawaii. De fleste sandkorn her er olivin-mineralet – den vigtigste bestanddel af Jordens kappe, dvs. 5-2900 km nede (billedet ovenover, til højre).
Bermudas strande er lavet af skalrester fra muslinger og foraminiferer, en stor gruppe af encellede dybhavs-organismer.
I troperne er papegøjefisk med til at danne sandet. Når de spiser korallerne for at få fat i de bløde dele, gnaver de også de hårde kalkdele af. Disse dele kommer ud med deres afføring og med bølgernes hjælp ender de op på kysterne som hvidt (sand)korn! Da hver papegøjefisk producerer 100 kg koralkorn hvert år, bliver det til rigtig meget sand.
(Kilde: wikipedia)
Se film om sand fra YouTube: http://tinyurl.com/nj34vwp
Kyster er under konstant erosion fra havet. Det er sedimenterne i vandet, der er med til at erodere kysterne samt bølgerne. Bølger skabes, når vind blæser over vandene. Vindens energi overføres til vandet. Bølger er derfor energi, der bæres af vand. Jo stærkere, vinden blæser samt jo længere tid og jo større strækning, jo større bliver bølgerne og jo stærkere slår bølgerne mod kysterne.
Se mere om kyster:
http://www.geografifaget.dk/natur/det-danske-landskab/kysttyper/
http://www.geografifaget.dk/natur/det-danske-landskab/det-danske-kystlandskab/
http://omkystdirektoratet.kyst.dk/pages/webside_printFriendly.asp?articleGuid=61793
BEKÆMPELSE AF EROSION:
Erosion kan ødelægge landskaber, som mennesker har interesse i. I Danmark kunne vinden før i tid blæse 10 tons jord væk pr. hektar om året. I dag er det blevet mindre ved at dyrke vinterafgrøder (der holder fast på orden) og læhegn (der giver læ mod vinden).
Der er områder i verden, hvor erosion er et stort problem. I Nord-Afrika, Syd-Amerika og landene omkring Middelhavet er landbrugsjord påvirket af ørkenspredning. Hvert år omdannes ca. 70.000 km2 til ørken. Ørkenspredning foregår ved, at der bliver mindre regn, fx pga. klimaforandringer. Planterne, der holder på jorden og opsuger vand, dør ud og den tørre landbrugsjord blæser væk, så der kun er gold jord – ørken – tilbage. Ørkenspredning kan også ske ved at mennesker fælder træer eller lader deres husdyr spise al vegetation – den såkaldte overgræsning. Så kan den gode jord også blæse væk. Også intensivt landbrug kan skabe ørken, fordi næringsstofferne ikke bliver erstattet så hurtigt, som de bliver brugt. I det tilfælde er der ikke tale om jorderosion, men simpelthen tale om, at mennesker misligholder jorden.
Til venstre: Vinderosion i Skotland. Til højre: resultatet af skovfældning og vanderosion i Guatamala (kilder: "Soil erosion, Southfield - geograph.org.uk - 367917" by Jim Bain. Wikipedia samt http://www.seos-project.eu/modules/resources/images/soil_erosion_large.jpg)
Vanderosion kan også skabe ødelæggelse for mennesker. Fjernes beplantning som skov fra områder, kan vand skylle den gode jord væk. Vand fjerner hvert år mange millioner tons god landbrugsjord, når floder skyller gennem marker ud til havet.
Ovennævnte erosionstyper kan forhindres ved at gro nye planter. I Danmark er sandflugt særlig kendt – sandflugt er, hvor sand føres med vinden i større mængder. I Danmark blev landskabet omkring Tisvilde i Nordsjælland ramt af sandflugt i 1500-tallet – flere landsbyer forsvandt. Sandflugten kom først under kontrol i midten af 1700-tallet ved blandt at beplante marehalm og hjælme på klitterne. På Skagen er den kendte ’tilsandede kirke’ et resultat af en lignende voldsom sandflugt i samme periode.
I Danmark, og andre lande med lang kystlinje, er kysterosion et særligt problem. Mange mennesker ejer huse, der ligger nær kysterne og med en eroderet kyst kan husene simpelthen skride ned i havet.
I Danmark sikrede man i gamle dage mod kysterosion med høfder (billedet til venstre). Høfder, også kaldet bølgebrydere, er en lige konstruktion af træpæle, betonblokke og/eller stenblokke, der er anlagt vinkelret på stranden. Formålet er at forhindre bølgerne i at flytte sandet ned langs kysten. Resultatet er imidlertid, at selv om sandet hobes op på den ene side af høfden, fjernes den fra den anden side. Høfde-teknikken er derfor opgivet. De eksisterende høfder vedligeholdes dog stadigvæk.
En anden metode er skråningsbeskyttelse (billedet til højre). Man anlægger en masse stenblokke eller en betonvæg. Skråningsbeskyttelse kan forhindre skrænt- og kliterosion, men stranden bliver sværere at komme til og kan med tiden helt forsvinde.
I dag benyttes sandfordring (tilførsel af sand). Man hælder simpelthen en masse sand på stranden, sådan at erosionen ikke æder kysten op.
Se mere her: http://kysterne.kyst.dk/derfor-virker-sandfodring.html
Kilder (i tilfældig rækkefølge)
http://www.geografifaget.dk/natur/bjergarter/forvitringsdannelser/
http://vardemuseum.dk/images/pdf/Altertavle_center_-_Hvad_er_ler.pdf
http://www.vaderstad.com/dk/know-how/jordens-base/jordens-byggesten
http://www.skoven-i-skolen.dk/content/planternes-optagelse-af-næringsstof
http://www.geografifaget.dk/natur/bjergarter/sedimentaere-bjergarter/
http://www.denstoredanske.dk/Geografi_og_historie/Geografi/Naturgeografi/Jordbundsgeografi/jordbund
http://www.geolsoc.org.uk/ks3/gsl/education/resources/rockcycle/page3581.html
http://paradise.docastaway.com/white-sand-beaches-parrot-fish-poop-feaces/
http://geology.com/stories/13/sand/
[1] Negativt ladede ioner som klorid, sulfat og nitrat bindes derfor ikke til jorden og udvaskes nemt. Fosfat er også negativt ladet, men bindes til organiske stoffer i jorden (anionbinding) og udvaskes derfor ikke så nemt (kilde: http://www.landbrug-ph.dk/naering.htm).
[2] Mette Helm: Ny model løser mysterium om ældgamle bjerge. Aarhus Universitet 2013. http://scitech.au.dk/aktuelt/nyheder/vis/artikel/ny-model-loeser-mysterium-om-aeldgamle-bjerge/
Google Sites
Report abuse