GEODINÀMICA EXTERNA

Abans de començar...
  1. Les roques conformen tots els paisatges de la Terra.
  2. Al sòl d'un bosc hi ha terra, però també nombrosos organismes i restes d'organismes.
  3. A moltes zones dels continents es poden observar roques com el granit, la calcària i el basalt.
  4. Encara més sovint, la superfície terrestre està ocupada per materials solts sobre els quals creix una vegetació més o menys abundant. Són terres que s'han format a partir d'aquelles roques gràcies a un procés lent en què han intervingut l'aigua, l'aire i els éssers vius.
  5. Molts carreus, o blocs de roca, amb els quals es van construir els murs dels edificis antics semblen deteriorats.
Les alteracions de les roques
Fenòmens geològics externs
L’acció dels agents geològics externs (l'aigua, el vent i els éssers vius) consisteix en la disgregació de les roques i el transport dels materials fragmentats a alres llocs. 

Concretament aquesta acció comença amb la meteorització de les roques i a continuació comprèn els tres processos geològics externs: l'erosió, el transport i la sedimentació.

LA METEORITZACIÓ
La meteorització és l'alteració que experimenten les roques que es troben en contacte amb els gasos de l'atmosfera, l'aigua i els éssers vius. La meteorització pot ser:
  • Meteorització física o mecànica: és la disgregació o fragmentació que experimenten les roques de la superfície terrestre, sense modificar-ne l'estructura química. Es pot produir per causes com ara: els canvis de temperatura, la solidificació de l'aigua o l'acció dels éssers vius.
Termoclasticitat: els materials es dilaten o es contrauen en variar la temperatura. Els llocs com els deserts, en què hi ha grans diferències de temperatura entre el dia i la nit, les roques s'acaben esquerdant i fracturant a conseqüència de les contínues dilatacions o contraccions.

Gelifracció: l'aigua líquida que s'ha introduit en les esquerdes de les roques, quan es congela augmenta de volum i exerceix una pressió prou gran com per arribar a augmentar l'esquerda i trencar la roca.

Haloclasticitat: en zones costeres, independentment del clima, l'aigua que omple les esquerdes de les roques, quan s'evapora es cristal·liza la sal. El posterior trencament de les roques és degut al creixement dels cristalls de sal.

Bioclasticitat: els éssers vius són capaços de destruir les roques. Exemple d'això són els líquens en la superfície de les roques.

  • Meteorització química: es l'alteració química de les roques a causa de l'oxigen i el diòxid de carboni de l'atmosfera i l'aigua. Es pot produir principalment per: oxidació, dissolució, carbonatació i l'acció dels éssers vius.
Oxidació: quan el ferro que contenen algunes roques s'oxida, aquestes perden consistència i es trenquen amb mes facilitat. Aquest procés s'esdevé gràcies a l'oxigen de l'aire i es duu a terme especialment en presència d'aigua.

Carbonatació: l'aigua de la pluja porta diòxid de carboni dissolt, i la combinació d'aquest i aigua dóna lloc a la formació d'àcid carbònic. Aquest àcid dissol el carbonat càlcic. La circulació d'aigües per terrenys calcaris provoca la dissolució del carbonat càlcic i descompon les roques. Un exemple d'aquest fenomen és la ruta dels Ammonites (Antequera, Màlaga): un dels paisatges kàrstics més importants d'Europa. 
Bosc de pedra (Shilin, la Xina) també conegut com Karst de Shilin, fou declarat Patrimoni de la Humanitat de la Unesco, l'any 2007.

Totes les roques situades a la superfíce terrestre experimenten un proces de meteorització més o menys interns. 

L'EROSIÓ
L'erosió és la retirada de materials d'una zona de la superfície terrestre produïda per la inervenció d'algun agent geològic extern. En alguns casos, l'agent geològic només fa moure les partícules meteoritzades, però de vegades també participa activament en el desgast.

La intensitat en què l'erosió actua sobre un territori depèn de:
  • Factors climàtics: temperatura, règim de pluges, quantitat de vent, et.
  • Característiques físiques i químiques de la roca: duresa, solubilitat, facilitat per ser oxidada, etc.
  • L'acció humana.
L'erosió efectuada al llarg del temps sobre un territori modifica el relleu:
  • Les serralades es suavitzen.
  • Es formen les valls.
  • La costa retrocedeix.
  • El formen galeries i coves subterrànies.
EL TRANSPORT
El transport és el trasllat dels materials erosionats a altres llocs. Els principals agents transportadors són l'aire, l'aigua i el gel. 

El transport multiplica l'acció erosiva, ja que les partícules transportades xoquen contra les superfícies rocoses i les meteoritzen i erosionen.

Els materials transportats poden desplaçar-se de diferents maneres:
  • Sobre la superfície, per arrossegament o rodolament com en els corrent d'aigua, d'aire i en les glaceres.
  • Dissolts en l'aigua.
  • Suspesos a l'aigua o a l'aire.
LA SEDIMENTACIÓ 
La sedimentació és el dipòsit de materials transportats. Es produeix quan l'agent transportador disminueix la seva capacitat de carregar i moure materials, generalment per una pèrdua de velocitat.

Les zones on es dipositen reben el nom de conques sedimentàries.

Agents geològics externs
Anomenem agents geològics externs als fenòmens de la natura encarregats de modelar el relleu a travès dels processos o fenòmens geològics externs.

Aquests agents són: l'aigua (aigües salvatges, els torrents, els rius, les glaceres i el mar), el vent i els éssers vius. Degut a què aquests agents produeixen canvis i transformacions en el relleu, per poder actuar necessiten d'uns motors que ja hem estudiat en lliçons anteriors: l'energia solar i la força de la gravetat.
  • L’energia solar és l'encarregada d'originar el vent (desplaçaments de masses d'aire de temperatures diferents) i els corrents marins (desplaçaments de masses d'aigua de temperatures diferents). L'energia solar és també la causant dels canvis d'estat de l'aigua.  
  • La força de la gravetat intervé en els desplaçaments de sòlids (roques i gel) i líquids (aigua) a favor dels pendents, i en els desplaçaments verticals de masses d'aire en l'atmosfera i d'aigua en els oceans.
Les aigües superficials
Les aigües superficials són el conjunt de tota l'aigua dolça que discorre sobre la superfície terrestre. Són les aigües salvatges, els torrents i els rius.


Els rius i torrents erosionen, transporten materials i els dipositen al seu pas.

Les fonts del riu Llobregat (Castellar del N'hug). En el curs alt del riu (naixement), aquest erosiona el llit i el fa més ample i profund. La intenstitat erosiva depèn del cabal i de la velocitat de l'aigua: com mes cabal i velocitat, més erosió.

El Toll Blau, riu Vinalopó en Banyeres de Mariola. Les cascades són formacions típiques de l'erosió en el tram alt del riu.

El curs alt del riu acostuma a ser una vall tancada en forma de V: el llit es estret i hi ha força pendent i erosió intensa.

El riu Ter a Sant Quirze de Besora. Durant el curs mitjà del riu (tram intermedi), aquest transporta el conjunt de materials erosionats. La vall s'obre una mica i no fa tant de pendent i la velocitat de l'aigua disminueix. La capacitat transportadora del riu depèn del cabal i d'aquesta velocitat.
Durant el curs mitjà del riu es formen els meandres: corbes que descriu el riu degut als processos d'erosió de la part exterior (riba còncava) i sedimentació en la part interior (riba convexa), durant el seu moviment.

Parc Natural del Delta de l'Ebre. El curs baix del riu és la zona propera a la desembocadura. La vall es molt més oberta i l'aigua flueix molt lentament.  Si hi ha inundacions i l'aigua es desborda, la zona indundada s'anomena plana d'inundació.

Les aigües subterrànies
Les aigües subterrànies són la part de l'aigua de pluja que s'infiltra i penetra en el terreny a través dels porus del sòl i de les escletxes de les roques. 

Formes geològiques d'un relleu càrstic: dolines, galeries, estalactites, estalagmites, avenc, cova, plans d'estratificació, capa impermeable, riu subterrani, riu.

Aquí trobem els aqüífers: aigües infiltrades que queden retingudes entre les roques. Les roques que formen els aqüifers són poroses, de manera que l'aigua circula i omple els porus.

El nivell superior de l'aigua subterrània, és a dir, de la roca amarada d'aigua, s'anomena nivell freàtic.



Els pous són les captacions d'aigua creades per l'ésser humà;  si el pou emana aigua sense necessitat de cap bomba, s'anomena pou artesià.

Les glaceres
Les glaceres són acumulacions de gel que es desplacen sobre la superfície terrestre.

Hi ha dos tipus de glaceres: les glaceres alpines (es localitzen a les zones d'alta muntanya) i els casquets polars (són les glaceres situades a les zones polars i a les seves proximitats: Antàrtida i Groenlàndia).

A les glaceres alpines s'hi distingeixen tres zones: el circ, la llengua i la zona terminal. El circ és la zona més alta de la gelera, delimitada per les parets de les muntanyes. El circ actua com a zona d'acumuluació i alimenta la glacera.

Les geleres són un agent erosiu molt potent. Són masses de gel que poden fer diversos centenars de metres de gruix i que es mouen a causa de la gravetat. El resultat és l'erosió de la vall, que adopta un perfil de vall en forma d'U.

A les glaceres alpines s'hi distingeixen tres zones: el circ, la llengua i la zona terminal. La llengua correspon a la massa de glaç que descendeix per la vall. En la zona terminal, situada a la part posterior de la glacera, el gel es fon i els materials arrossegats es dipositen sobre el terreny.









A les parts laterals i davantera de la llengua de glaç es formen les morenes, dipòsits heterogenis on s'acumulen els materials rocosos arrossegats per la glacera.

Un front glacial d'un casquet polar situat a Groenlàndia.

El mar
Les aigües del mar erosionen, transporten i sedimenten els materials gràcies als tres moviments a què estan sotmeses: l'onatge, els corrents marins i les marees.

Les principals formacions litorals són:
  • Platja: són acumulacions de sorra o grava.
  • Tòmbol: és el dipòsit de sediments que connecta un illot amb la costa.
  • Penya-segat
  • Plataforma d'abrasió: és la base erosionada d'un penya-segat.
  • Promontori:
  • Arc natural: es la cavitat que travessa un promontori.
  • Albufera: són llacunes cosaneres separades del mar totalment o parcialment per una barra de sediments.
  • Barres: són acumulacions de sorra paral·leles a la costa.
  • Delta: són acumulacions a la línia de la costa dels sediments arrossegats pels rius.
  • Fletxa: són barres unides a la costa per un dels seus extrems.
  • Illot costaner: són les restes d'un promontori que ja no està connectat amb la costa.


Durant la marea baixa, es pot observar la barra que uneix la costa amb l'illot o tòmbol de Covachos (Cantàbria). En canvi, durant la marea alta, la barra queda sumergida per l'aigua del mar.

Penya-segat de Preikestolen (costa sud-oest de Noruega).

 
El penya-segat de Dover (Anglaterra) forma part de la costa britànica i assoleix els 106 metres. El seu color blanc pur és degut a la seva composició de creta (carbonat càlcic).

Na Pali (Hawaii, Estats Units) disposa de penya-segats que poden assolir els 1 200 metres d'alçada sobre el Pacífic.

L'arc natural és la cavitat que travessa un promotontori.

L'Albufera des Grau (Menorca) és un parc natural que allotja una gran quantitat d'espècies animals i vegetals. 

El vent
El vent són les masses d'aire que es mouen com a conseqüència de les diferències de temperatura que hi ha sobre la superfície terrestre. 

Igualment que la resta d'agents, l'acció geològica del vent té lloc per diferents procediments: erosió (en aquest cas trobem: l'abrasió eòlica o deflació), el transport i la sedimentació.
  • L'abrasió eolica: consistieix en el desgast que les partícules en suspensió provoquen sobre les superfícies.
  • La deflació: consisteix en l'elevació i retirada dels materials solts petits o mitjans de la superfície del terreny. 

L'acció erosiva del vent dóna lloc a formes de relleu molt originals i que poden evocar a elements de la natura, com aquests arbres de pedra.

L'activitat erosiva del vent és important a les zones desèrtiques i a les litorals perquè en aquests indrets hi ha materials solts i poca vegetació.

Les partícules en suspensió desgasten la superfície de la roca per abrasió, tal com ho faria un paper de vidre.

La capacitat de transport depèn de la velocitat del vent; com més intensa sigui la força del vent, més gran serà la mida de les partícules transportades; quan el vent disminueix d'intensitat, únicament transporta les partícules fines. 

La deflació origina el paviment desèrtic: el vent actua amb molta intensitat i arrossega els materials més lleugers molt lluny i només queden les roques, generalment de tamany considerable.

El vent genera dipòsits de sediments d'aspecte homogeni com els loess i les dunes.


Els loess són dipòsits de grans dimensions formats per materials molt fins.

Les dunes són acumulacions de sorres que adopten formes diverses. Les més habituals són les barcanes, en forma de mitja lluna. Les dunes es mouen perquè el vent arrossega els grans de sorra de sobrevent i els deixa caure a sotavent.

La formació del sòl
El sòl com a resultat de la meteorització de les roques
La formació del sòl és un procés lent. Per tal que es consitueixi, han de passar de 3 000 a 10 000 anys. La durada d'aquest període dependrà del clima, de la naturalesa de la roca original o roca mare i del relleu.

El procés de formació del sòl en etapes es pot descriure de la següent manera:

  1. La superfície de la roca és sotmesa a processos de meteorització que originen petites escletxes. Els bacteris i els quens aprofiten aquestes fissures per instal·lar-s'hi i acceleren la meteorització.
  2. A mesura que passa el temps, augmenta la descomposició de la roca i l'activitat dels organismes vius que conté. Com a resultat, es forma un sòl jove on hi creixen vegetals de mida petita.
  3. El sòl s'enriqueix amb matèria orgànica i es transforma en un sòl madur. L'alteració de la roca afecta les capes més profundes i el sòl, totalment desenvolupat, permet el creixement d'arbres i arbustos. 
Procés de formació dels sòls: 1-Roca mare; 2-Acció mecànica (canvis de temperatura, gel, etc.); 3-Acció química de l’aigua i de les seves sals minerals; 4-Acció dels éssers vius; 5-Acció conjunta de tots les matèries orgàniques i inorgàniques.

Horitzons del sòl: A-Arrels, humus, fulles i residus sense alterar o parcialment descomposats; B-Precipitació de sustàncies (sals) de l'horitzó A i transició; C-Fragments i restes de meteorització de la roca mare; D-Roca mare sense alterar.

La composició del sòl
La capa de material situada sobre la roca mare es considera un sòl quan conté:
  • Fragments de roques i minerals: que resulten de la meteorització de la roca mare.
  • Materia orgànica sense descompondre: com ara fulles, branques, animals petits, bacteris, fongs i restes d'organismes sense descompondre.
  • Matèria orgànica descomposta: pels microorganismes (humus).
  • Aire i aigua: en diferents proporcions, que ocupen els espais entre les partícules que constitueixen el sòl.
El percentatge de cada component és molt variable, però es considera que un sòl madur té de mitjana:
  • 25% d'aire.
  • 25% d'aigua.
  • 45% de matèria mineral.
  • 5% restant de matèria orgànica.
Representació del perfil transversal de l'estructura d'un sòl que mostra les diferents capes horitzontals que el composen, en profunditat.