Erosjon
Erosjon (fra latin erosio, «avgnaging») er den stadige avgnagingen, bortslitingen og nedbrytingen som foregår på jordoverflaten ved naturlige prosesser.[1] Det vil si når ytre geologiske krefter, som for eksempel elver, isbreer, rennende vann, vind eller bølger, drar med seg og gnager av steinpartikler og forflytter materiale fra ett sted på jordoverflata til et annet. Man snakker ofte om elveerosjon, breerosjon, vinderosjon og bølgeerosjon. En fellesbetegnelse er eroderende krefter.
Erosjon skilles fra forvitring, som lager løsmasser av berggrunnen, og fra transport, dvs. at borterodert materiale fraktes videre til andre sted. Erosjon, forvitring og transport av borterodert materiale tærer ned landskapene på jorda, og disse prosessene faller inn under fellesbetegnelsen denudasjon.
Erosjonstakten påvirkes av klima, topografi, graden av vegetasjonsdekke og egenskapene til løsmassene. Avskoging og dyrkingsmåter som endrer jordstrukturen ved å for eksempel gjøre jorda hardere slik at den ikke drenerer bort vann så raskt, kan øke erosjonshastigheten og føre til store skader. Det er anslått at det hvert år eroderes bort 30–40 milliarder tonn jord fra verdens jordbruksområder.
Elveerosjon
[rediger | rediger kilde]Når en overflate tilføres mer vann enn det som kan infiltreres i løsmassene – enten ved nedbør eller ved snøsmelting, føres overskuddet bort i form av overflateavrenning, som i sin tur går sammen i bekker og elver. Kraftig nedbør med store dråper river løs jordpartikler som føres bort med overflateavrenningen. Ved rask snøsmelting mens det er tele og jordas infiltrasjonskapasitet er liten, blir overflateavrenningen og erosjonen stor.
Tett vegetasjonsdekke – særlig skog – tar opp regndråpenes slagenergi og reduserer erosjonen. Planterøttene holder jordpartiklene tilbake, øker jordas infiltrasjonsevne og hindrer på denne måten erosjon. Områder som har vært utsatt for avskoging har i alle klimasoner blitt utsatt for økt erosjon.
Elvers erosjonsevne avhenger av vannhastigheten og bunnforholdene. Når vannet strømmer over partikler på bunnen, utsettes partiklene for en kraft som – hvis vannhastigheten overstiger en kritisk grense – løfter dem opp i vannmassene (dvs. slamtransport), eller ruller dem langs bunnen (dvs. bunntransport). Ved økende vannhastighet øker kraften, og dermed elvas evne til å rive løs og transportere materiale.
Sammenhengen mellom erosjonsevne og vannhastighet er gitt ved formelen
- d = 2k * u2
der d er diameteren på partiklene i mm, k er en konstant som er noe forskjellig fra en elv til en annen, og u er vannhastigheten i m/s.
- For de fleste elver ligger k i størrelsesorden ca. 4; dvs. at når vannhastigheten er 0,5 m/s, vil elva erodere partikler opp til 1 mm (sand). Øker hastigheten til 1 m/s, øker erosjonsevnen til 4 mm (fin grus).
- Formelen gjelder for godt avrundede partikler. Kantete partikler kan være pakka på en måte som gir avvik fra formelen.
- Formelen gjelder heller ikke for fin silt og leire – i de mest finkornede sedimentene er det kohesjonskrefter som holder partiklene sammen slik at erosjon oppstår først ved en større vannhastighet. Følgelig er grov silt og fin sand det materialet som lettest lar seg erodere.
Elvas kompetanse og kapasitet
[rediger | rediger kilde]Den evnen en bestemt elv har til å frakte materiale kalles elvas kompetanse, og måles ved diameteren på de største fraksjonene som kan fraktes langs bunnen. Elvas kapasitet er den mengden materiale ei elv kan frakte, ofte målt i tonn/år. Av sammenhengen mellom vannhastighet og erosjonsevne framgår at det meste av elvas materialtransport skjer i flomperioder.
Meanderende elveløp
[rediger | rediger kilde]I et svingete elveløp, dvs et såkalt meanderende elveløp, vil vannhastigheten være størst i yttersvingen. Elva vil derfor ha en tendens til å erodre i yttersving, mens det avsettes materiale i innersving der hastigheten er lav. Svingene vil overtid bli større og større, og elva utvikler et meanderløp. I flomperioder kan elva bryte gjennom eidet mellom to meandersvinger, slik at det gamle løpet blir avsnørt som en kroksjø.
Samlet materialtransport
[rediger | rediger kilde]Elvas samlede materialtransport kan deles i tre komponenter:
- Bunntransport, der de grove partiklene sklir eller ruller langs bunnen.
- Slamtransport (suspensjonstransport), der de finere partiklene svever i vannmassene.
- Oppløst materiale der ioner frigitt ved forvitring er løst i vannet.
Mengden slam og oppløst materiale kan bestemmes ved vannprøver, men bunntransporten kan bestemmes ved å gjøre masseberegninger av det sedimenterte materialet ved elvas utløp i en innsjø eller en dam.
Ved økende vannhastighet øker mengden materiale som fraktes i suspensjon raskere enn bunntransporten.
Breerosjon
[rediger | rediger kilde]Utdypende artikkel: Breerosjon
En isbre er en masse av snø og is i bevegelse. Under løsmassene i isen vil det foregå forskjellige former for erosjon. Vi skiller mellom skuring og plukking.
Skuring
[rediger | rediger kilde]Når isbreen vokser graver den seg ned i jordskorpen, og tar med seg steiner, grus og sand på veien. En del av dette løsmaterialet fryser fast på undersiden av breen og gjør at breen sliper seg ned, selv i harde bergarter, på liknende måte som et grovt sandpapir sliper en treoverflate. Dette kalles skuring, fordi løsmassene under isen skurer og sliper på undergrunnen. Se også artiklene skuringsstripe og sigdbrudd.
Plukking
[rediger | rediger kilde]Med plukking mener vi at breen «plukker» stein. Dette skjer hvis det finnes vann ved bunnen av breen som fryser i bergsprekker og forårsaker frostsprengning. Den løsnede steinen fryser fast i breen og fraktes av sted, eller blir «plukket» med av isbreen.
Vinderosjon
[rediger | rediger kilde]Vind kan bære på mye partikler, som eroderer landformer når partiklene kolliderer inn i for eksempel fjellformasjoner. De tyngste partiklene løftes normalt ikke så høyt opp fra bakken og eroderer kraftig nederst på landformene. Dette kan over lengre tid gi en formasjon der en stor steinklump står på en tynn «stilk». De lettere partiklene har liten masse og dermed liten erosjonsevne. De kan bæres svært langt av sted: aske fra vulkanutbrudd kan fraktes rundt hele jorda høyt opp i troposfæren.
Vind kan også frakte med seg tørt jordsmonn, og dermed erodere tørrlagte elvesletter og elveløp.
Bølgeerosjon
[rediger | rediger kilde]Bølgeerosjon er når bølgene erodere mot fjellet over lang tid. Bølgene eroderer mest når de fører med seg sand og annet løsmateriale. Bølgeerosjon kan lage skulpturliknende formasjoner, grotter, noen steder har bølgene også laget en hylle i berggrunnen. Bølger frakter med seg sandkorn av ulike størrelser når de kommer inn mot land. Når bølgene drar ut fra land legger de fra seg de største sandkornene. Bølgeerosjon danner også rullesteiner, som oftest fra granitt eller gneis. Steinene formes til rullesteiner ved at de har ligget og gnisset mot hverandre på grunn av bølgebevegelsene i tusenvis av år. Rullsteiner dannes blant annet på Jæren og Herdla.
