Scienze della Terra per le superiori/Il modellamento dovuto a fenomeni atmosferici: differenze tra le versioni

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Le precipitazioni atmosferiche agiscono sulle rocce con un''''azione meccanica'''. In questo senso, l''''impatto delle gocce di pioggia''' sul terreno è il primo agente dell'erosione, potendo smuovere frammenti sciolti di roccia e anche scagliarli intorno disperdendoli lateralmente (prevalentemente verso valle) se la precipitazione è violenta. La '''forza erosiva della pioggia''' ('''erosività della pioggia''') è un parametro quantificabile combinando diversi fattori (principalmente quantità, durata e intensità delle precipitazioni) e dipende anche dalla variabilità delle precipitazioni durante le stagioni, dalla temperatura e dalla loro localizzazione (latitudine, longitudine). Anche la presenza di vento contribuisce alla capacità erosiva della pioggia, aumentando l'energia cinetica delle gocce. L'intensità dell'erosione del suolo da pioggia ha un impatto notevole sulla stabilità dei versanti e sulla produttività agricola (in quanto contribuisce ad asportare la parte superficiale più fertile del suolo) e inoltre può mobilizzare materiale superficiale potenzialmente inquinante, come i pesticidi e i fertilizzanti agricoli.
Le precipitazioni atmosferiche agiscono sulle rocce con un''''azione meccanica'''. In questo senso, l''''impatto delle gocce di pioggia''' sul terreno è il primo agente dell'erosione, potendo smuovere frammenti sciolti di roccia e anche scagliarli intorno disperdendoli lateralmente (prevalentemente verso valle) se la precipitazione è violenta. La '''forza erosiva della pioggia''' ('''erosività della pioggia''') è un parametro quantificabile combinando diversi fattori (principalmente quantità, durata e intensità delle precipitazioni) e dipende anche dalla variabilità delle precipitazioni durante le stagioni, dalla temperatura e dalla loro localizzazione (latitudine, longitudine). Anche la presenza di vento contribuisce alla capacità erosiva della pioggia, aumentando l'energia cinetica delle gocce. L'intensità dell'erosione del suolo da pioggia ha un impatto notevole sulla stabilità dei versanti e sulla produttività agricola (in quanto contribuisce ad asportare la parte superficiale più fertile del suolo) e inoltre può mobilizzare materiale superficiale potenzialmente inquinante, come i pesticidi e i fertilizzanti agricoli.


Il '''ruscellamento''' è una delle componenti del '''deflusso superficiale''' delle acque (insieme alle correnti acquee incanalate in fiumi e torrenti); è il fenomeno di scorrimento delle acque piovane sulla superficie del terreno che si verifica quando esse non possono penetrare in profondità perché è stata superata la capacità di infiltrazione che caratterizza il terreno stesso (''portata di infiltrazione''). Questo può avvenire in tre casi:
Il '''ruscellamento''' è una delle componenti del '''deflusso superficiale''' delle acque (insieme alle correnti acquee incanalate in fiumi e torrenti); è il fenomeno di scorrimento delle acque piovane sulla superficie del terreno che si verifica quando esse non possono penetrare in profondità perché è stata superata la ''capacità di infiltrazione'' che caratterizza il terreno stesso. Questo può avvenire in tre casi:
* perché la ''quantità di pioggia'' per unità di tempo che raggiunge la superficie è maggiore della ''capacità di infiltrazione'' del terreno (ad esempio durante piogge violente);
* perché la ''quantità di pioggia'' per unità di tempo che raggiunge la superficie è maggiore di quella che riesce ad infiltrarsi nel terreno nella stessa unità di tempo; questo può avvenire ad esempio durante piogge violente;
* perché il terreno è già ''saturo'' d'acqua, e quindi la ''porosità'' (il sistema di vuoti interni) del terreno non può assorbirne altra;
* perché il terreno è già ''saturo'' d'acqua, e quindi la ''porosità'' (il sistema di vuoti interni) del terreno non può assorbirne altra;
* perché il terreno è ''impermeabile'' per sua natura.
* perché il terreno è ''impermeabile'' per sua natura.
La velocità d’infiltrazione varia nel tempo ed è massima all’inizio delle precipitazioni quando il suolo è più asciutto. In seguito decresce per l’aumento del livello di saturazione.
La velocità d’infiltrazione varia nel tempo ed è massima all’inizio delle precipitazioni quando il suolo è più asciutto. In seguito decresce per l’aumento del livello di ''saturazione''.


Si distinguono un '''ruscellamento superficiale''' e un '''ruscellamento ipodermico''' (o ''sotto-superficiale''). Quest'ultimo avviene entro gli strati superficiali (''aerato'') del terreno quando è saturo d'acqua o quasi e l'acqua inizia a muoversi lungo la pendenza naturale del versante, oppure quando l'acqua di infiltrazione raggiunge uno strato meno permeabile e prende a scorrere lungo la sua superficie. Ovviamente il ruscellamento superficiale presenta la maggiore velocità ed è l'agente di maggiore importanza per l'erosione. All’inizio il ruscellamento forma una lama d’acqua superficiale uniforme che scorrendo asporta il materiale incoerente per ''erosione areale''; poi si divide in rivoli che iniziano a scavare nel terreno piccoli solchi, dapprima effimeri<ref group=N>Ovvero soggetti continua variazione di configurazione</ref> (''erosione a rivoli''). Successivamente i rivoli tendono a confluire in solchi più profondi e stabili (in Inglese ''gully''), con andamento lineare lungo la direzione di massima pendenza del versante (''erosione a solchi'' o ''lineare''). Il ruscellamento è uno dei fattori primari dell'erosione di versante. Su versanti privi o con scarsa vegetazione (che tende a stabilizzare il terreno con le radici e ad ostacolare il ruscellamento con le parti aeree), riesce ad asportare quantità notevoli di materiale eluviale. Su terreni agricoli, l'agricoltura intensiva e la mancanza di strutture di drenaggio a protezione dei campi può portare ad un aumento dell'erosione per dilavamento. Il risultato è l'asportazione della parte superficiale più fertile del suolo, che si impoverisce, e la messa in circolazione nelle acque di inquinanti (fertilizzanti, antiparassitari), con aumento dell'inquinamento.
Si distinguono un '''ruscellamento superficiale''' e un '''ruscellamento ipodermico''' (o ''sotto-superficiale''). Quest'ultimo avviene entro gli strati superficiali del terreno (il cosiddetto ''aerato'') quando questo è saturo d'acqua o quasi e l'acqua inizia a muoversi lungo la pendenza naturale del versante, oppure quando l'acqua di infiltrazione raggiunge uno strato meno permeabile e prende a scorrere lungo la sua superficie. Ovviamente il ruscellamento superficiale presenta la maggiore velocità ed è l'agente di maggiore importanza per l'erosione.
All’inizio il ruscellamento forma una lama d’acqua superficiale uniforme che scorrendo asporta il materiale incoerente per ''erosione areale''; poi si divide in rivoli che iniziano a scavare nel terreno piccoli solchi, dapprima effimeri<ref group=N>Ovvero soggetti continua variazione di configurazione</ref> (''erosione a rivoli''). Successivamente i rivoli tendono a confluire in solchi più profondi e stabili (in Inglese ''gully''), con andamento lineare lungo la direzione di massima pendenza del versante (''erosione a solchi'' o ''lineare'').
Il ruscellamento è uno dei fattori primari dell'erosione di versante. Su versanti privi o con scarsa vegetazione (che tende a stabilizzare il terreno con le radici e ad ostacolare il ruscellamento con le parti aeree), riesce ad asportare quantità notevoli di materiale eluviale. Su terreni agricoli, l'agricoltura intensiva e la mancanza di ''strutture di drenaggio'' a protezione dei campi può portare ad un aumento dell'erosione per dilavamento. Il risultato è l'asportazione della parte superficiale più fertile del suolo, che si impoverisce, e la messa in circolazione nelle acque di inquinanti (fertilizzanti, antiparassitari), con aumento dell'inquinamento.


Il ruscellamento è parte del ciclo idrologico andando ad alimentare l'''idrografia superficiale'' (ruscelli, torrenti, fiumi e laghi) e tornando infine al mare. L' efficacia dell'erosione dipende da:
Il ruscellamento è parte del ciclo idrologico andando ad alimentare l'''idrografia superficiale'' (ruscelli, torrenti, fiumi e laghi) e tornando infine al mare. L' efficacia dell'erosione dipende da:


* il ''litotipo'' (tipo di roccia): più la roccia è tenera o incoerente, più facile e veloce è l'erosione.
* ''litotipo'' (tipo di roccia): più la roccia è tenera o incoerente, più facile e veloce è l'erosione.
* l'intensità delle precipitazioni: più sono intense e prolungate, maggiore è l'erosione.
* intensità delle precipitazioni: più sono intense e prolungate, maggiore è l'erosione.
* la permeabilità del terreno: se è molto permeabile l'acqua si infiltra rapidamente e il ruscellamento non avviene o avviene in misura minore solo dopo diverso tempo (quando il terreno è saturo).
* permeabilità del terreno: se è molto permeabile l'acqua si infiltra rapidamente e il ruscellamento non avviene o avviene in misura minore solo dopo diverso tempo (quando il terreno è saturo).
* la pendenza: maggiore è la pendenza e più veloce è il ruscellamento
* pendenza: maggiore è la pendenza e più veloce è il ruscellamento
* la copertura vegetale: se è presente e abbondante tende a proteggere il terreno dall'erosione.
* copertura vegetale: se è presente e abbondante tende a proteggere il terreno dall'erosione.


Gli effetti del ruscellamento sono visibili in particolare nei seguenti fenomeni:
Gli effetti del ruscellamento sono visibili in particolare nei seguenti fenomeni:

Versione delle 14:01, 5 apr 2021


(premessa) Le forze che modellano la crosta terrestre

I paesaggi terrestri sono il prodotto dell’azione combinata di forze endogene e forze esogene.

Le forze endogene traggono energia dal calore interno della Terra, derivato dal decadimento nucleare di isotopi radioattivi di elementi del nucleo e del mantello terrestre (ad esempio Uranio, Torio e Potassio). Tali forze sono responsabili dell'attività geologica terrestre: dei movimenti delle placche litosferiche e di conseguenza dei fenomeni vulcanici e sismici, oltre che del sollevamento delle catene montuose (orogenesi).

Le forze esogene, invece, sono processi alimentati dell’energia del Sole, che determina il movimento dei venti, dei fiumi, dei ghiacciai, delle onde e delle correnti marine. Il lento e il continuo lavoro degli agenti atmosferici, come il calore solare, il gelo e il disgelo, l’ umidità dell’ aria, provoca l'erosione/degradazione delle rocce. I modellamenti dipendono in notevole misura dal tipo di roccia. Rocce tenere vengono modellate molto più facilmente e velocemente.

Le principali forze esogene che determinano il modellamento sono:

  • Alterazione meteorica (degradazione meteorica - meteorizzazione), causata dall'azione diretta dell'atmosfera terrestre (senza considerare il vento, la pioggia, la gravità). È causata dalle escursioni termiche (termoclastismo, crioclastismo) crescita di cristalli di sali solubili (aloclastismo) e da reazioni chimiche (alterazione chimica). Viene approfondita in questa pagina.
  • Erosione pluviale, causata dall'azione della pioggia. (in questa pagina)
  • Erosione gravitativa, causata dall'azione della forza di gravità. (in questa pagina)
  • bioclastismo, bioerosione, erosione causata dall'azione di organismi viventi (in questa pagina)
  • Erosione fluviale, eolica, glaciale, marina, prodotta dai principali agenti atmosferici (acque correnti continentali, venti, ghiacciai, onde e correnti marine). (vedi le relative pagine)
  • Carsismo, fenomeno prodotto dalla dissoluzione di rocce solubili sotto l'azione degli agenti atmosferici (vedi pagina dedicata).

Processi di alterazione

Le rocce della superficie terrestre sono soggette a modificazioni fisiche e chimiche da parte di diversi processi di alterazione meteorica (o degradazione meteorica o ancora meteorizzazione). Questi processi generalmente iniziano con la percolazione (l'infiltrazione) dell'acqua nelle fratture e nella porosità delle rocce, e sono più intensi quanto più la roccia è prossima alla superficie. L'alterazione meteorica causa la disgregazione e l'alterazione del substrato roccioso (bedrock) attraverso processi meccanici e chimici che creano uno strato superficiale di regolite (insieme di frammenti rocciosi sciolti).

L'alterazione si manifesta in posto: prepara il materiale roccioso sciolto e lo rende disponibile per i successivi processi di trasporto e rielaborazione da parte degli agenti atmosferici (ghiaccio, correnti acquee ed eoliche, onde...) e biologici (microorganismi, piante, animali). L'alterazione non va confusa con l' erosione, che ha origine dai processi di trasporto operati dagli agenti atmosferici, e che verrà trattata in seguito.

I materiali degradati restano in posto per un certo tempo, formando una copertura eluviale che protegge in una certa misura la roccia "fresca" da ulteriori attacchi. L'eluvium può raggiungere anche spessori notevoli (decine di metri), se la presenza di acqua di infiltrazione (in climi umidi) permette alla degradazione di agire in profondità per via chimica e/o fisica. La parte superficiale della copertura eluviale può subire processi di degradazione biologica che lo trasformano in suolo. I suoli sono oggetto di studio della pedologia, che rappresenta il punto di incontro delle scienze geologiche e delle scienze agrarie.

Schema dei processi di alterazione e dei fattori che li controllano.

I fattori primari che controllano l'alterazione sono il clima (ovvero il regime climatico cioè le variazioni climatiche stagionali) e la geomorfologia (la morfologia del territorio). Questi fattori a grande scala controllano la temperatura, la disponibilità di acqua e il chimismo delle acque.

Questi ultimi sono all'origine dei principali processi di alterazione:

  • Alterazione fisica
    • Crioclastismo (azione del gelo/disgelo)
    • Termoclastismo (fluttuazioni di temperatura)
    • Aloclastismo (crescita di cristalli di sali solubili in acqua)
  • Alterazione chimica
    • Soluzione
    • Idrolisi
    • Ossidazione


Alterazione fisica

Crioclastismo

Il crioclastismo (dal greco "kryos", "ghiaccio" e klastòs "rotto", in inglese frost weathering) è il processo di disgregazione meccanica di una roccia causato dalla pressione provocata dall'aumento di volume dell'acqua contenuta entro le fratture e la porosità naturale della roccia, quando questa gela. Quando l'acqua congelando diventa ghiaccio, il suo volume aumenta del 8.7%, generando una pressione sufficiente a spezzare la roccia o comunque a indebolirne la coesione, soprattutto se la roccia è satura d'acqua (cioè se l'acqua riempie completamente gli spazi vuoti all'interno della roccia). Con cicli ripetuti di gelo-disgelo, la roccia si disgrega in frammenti (clasti): questo processo è tipico delle zone a clima freddo (anche stagionale) in cui vi sono escursioni termiche attorno a 0 °C che continuamente inducono cambi di stato fisico all'acqua presente (come aree montuose ad altitudine elevata nelle regioni temperate o aree alle alte latitudini, polari e circumpolari). I frammenti, per il tipo di azione meccanica, hanno spigoli vivi, spesso taglienti.

Termoclastismo

Dal greco "thermon" (calore) e "klastòs", rotto. Le fluttuazioni cicliche (diurne) di temperatura giocano un ruolo importante nella disgregazione fisica delle rocce, soprattutto nelle regioni aride (desertiche) a clima caldo, dove si hanno escursioni rapide e ampie (decine di gradi) tra notte e giorno. Il riscaldamento genera una dilatazione, con aumento di volume. Le rocce sono raramente corpi isotropi (al cui interno le proprietà fisiche non variano con la direzione): spesso sono composte da diversi tipi di minerali o hanno comunque discontinuità interne (come ad esempio la stratificazione), e questo influenza anche la distribuzione interna delle loro proprietà fisiche (come la durezza, l'elasticità, la dilatazione termica etc.), che hanno grandezze diverse in direzioni diverse. Questo porta le diverse parti costituenti la roccia sottoposte a variazioni di temperatura a espandersi e contrarsi in misura diversa e questo facilita la creazione di micro-fratture che si ampliano gradualmente fino alla disgregazione della roccia stessa. Inoltre, le rocce non hanno generalmente una conducibilità termica elevata (sono cioè tendenzialmente degli isolanti termici): questo vuol dire che tra la parte superficiale (alcuni millimetri) e la parte interna vi possono essere parecchi gradi di differenza e quindi una risposta diversa alle fluttuazioni di temperatura in termini di dilatazione termica ; questo con ripetuti cicli di riscaldamento e raffreddamento provoca microfratture parallele alla superficie della roccia. Il risultato di questi processo è il distacco di lamine o scaglie sottili di roccia. Questo tipo di disgregazione è chiamato esfoliazione.

Aloclastismo

Dal greco "háls"-"halós" (sale marino) e "klastòs", (rotto). Questo processo è importante in aree costiere rocciose, soprattutto a clima caldo, nelle quali l'acqua marina ad elevato contenuto di sali penetra nelle fratture, discontinuità e porosità della roccia. E' caratteristico anche anche di aree desertiche in cui l'acqua presente nella parte superficiale del terreno evapora velocemente durante il giorno lasciando depositi di sali.Con l'evaporazione dell'acqua, i sali prima in soluzione cristallizzano, e la crescita dei cristalli induce tensioni che concorrono ad ampliare le fratture fino a causare il distacco di schegge di roccia. Questo tipo di alterazione dà luogo a forme caratteristiche a "vasche" subcircolari con profilo emisferico (spesso coalescenti, cioè tendenti ad unirsi in forme complesse lobate); perché il processo di alterazione ha origine da pozze, anche minime, di acqua sulla superficie rocciosa, che tendono ad allargarsi e approfondirsi a "conca". Questo tipo di processo è di fatto simile a quello del gelo/disgelo. I sali più comunemente coinvolti in questo processo sono il cloruro di Sodio (halite), il solfato di Calcio (gesso) e il carbonato di Calcio (calcite).


Alterazione chimica

Soluzione

la maggior parte delle rocce composte da silicati (ad esempio mica, feldspati, pirosseni...) hanno una solubilità molto scarsa in acqua pura alle temperature della superficie terrestre. Diventano però moderatamente solubili in acqua fortemente alcalina (PH > 7). L'alterazione dei minerali silicatici è accompagnata dalla formazione di minerali di alterazione, in particolare di minerali argillosi, con proprietà particolari che verranno approfondite in seguito.

I carbonati (ad esempio il calcare e la dolomia) sono moderatamente solubili all'acqua acida. Quando l'acqua viene resa leggermente acida a causa di sostanze inquinanti o semplicemente per la presenza nell'atmosfera o nel suolo di CO2 (anidride carbonica), essa diventa in grado di sciogliere le rocce calcaree, causando ad esempio il fenomeno del carsismo (approfondito in una pagina a parte). Le radici delle piante e i microorganismi del terreno rilasciano sostanze che acidificano il terreno favorendo lo scioglimento delle rocce calcaree (biocarsismo).

I minerali più solubili in acqua sono quelli di origine evaporitica (da evaporazione di acque sia marine che continentali), cioè solfati e cloruri, come halite e gesso. Anche la soluzione di solfati e cloruri può dare origine a fenomeni di carsismo.

Idrolisi

Le reazioni di idrolisi dipendono dalla dissociazione di H2O in ioni H+ e OH-, che avviene in presenza di un agente acidificante. Gli "acidi naturali" che giocano un ruolo importante comprendono l' acido carbonico (H2CO3), formato dalla soluzione di anidride carbonica (CO2) in acqua, e gli acidi umici, che si formano a seguito della biodegradazione microbica di materia organica (vegetale o animale). l' humus è un complesso di sostanze organiche che si forma nel suolo in seguito alla biodegradazione di materiale vegetale (foglie, tronchi e radici) in presenza di umidità.

Molti minerali silicatici sono sottoposti a reazioni di idrolisi. Un esempio tipico è la formazione della caolinite (un minerale argilloso) dall' ortoclasio (feldspato potassico), componente di vari tipi di rocce ignee e metamorfiche, e sabbie (o arenarie), per reazione con acqua. La reazione avviene in due fasi, con la generazione di un minerale argilloso intermedio (illite[N 1]):

L'idrolisi è un processo particolarmente efficace dove vi sono abbondanza d’acqua ed elevata temperatura, cioè nelle zone con climi caldo-umidi, mentre si può bloccare completamente o quasi nelle zone aride o a clima freddo. Il processo viene accelerato dalla presenza di vegetazione, di sostanze organiche in decomposizione e di batteri. Specialmente la vegetazione ha una grande importanza, perché, attraverso il processo della respirazione cellulare, le radici delle piante liberano notevoli quantità di anidride carbonica nell'acqua che circola nel suolo.

Ossidazione

L'ossigeno costituisce il 21% circa dell'atmosfera terrestre. L'ossigeno contenuto nell'aria o disciolto nell'acqua è in grado di ossidare (l'ossidazione è una reazione chimica) minerali silicatici ricchi di metalli, soprattutto quelli contenenti Ferro, Alluminio e Manganese formando ossidi e idrossidi, di colore prevalentemente giallo, rosso, marrone o nero. L’ossigeno sottrae elettroni ai metalli e l'eccesso di cariche positive che si viene a creare viene controbilanciato con l'espulsione dalla roccia di cationi. L’ossigeno si lega a questi metalli formando ossidi (ad es. l'ematite Fe2O3 e la pirolusite MnO2) o, assieme al vapore acqueo, miscele più o meno complesse di ossidi e idrossidi (ad es. la limonite e la goethite per il ferro e la bauxite per l’alluminio).

Modellamento causato dalla pioggia e dal ruscellamento

Effetto del ruscellamento su un pendio collinare (Islanda). Nella parte alta del versante sono visibili piccoli solchi poco profondi e poco delineati, che nella parte inferiore tendono a confluire in solchi (gully in Inglese) con andamento lineare. Al piede del versante abbiamo piccoli lobi di soliflussione (vedere avanti il capitolo relativo).

Le precipitazioni atmosferiche agiscono sulle rocce con un'azione meccanica. In questo senso, l'impatto delle gocce di pioggia sul terreno è il primo agente dell'erosione, potendo smuovere frammenti sciolti di roccia e anche scagliarli intorno disperdendoli lateralmente (prevalentemente verso valle) se la precipitazione è violenta. La forza erosiva della pioggia (erosività della pioggia) è un parametro quantificabile combinando diversi fattori (principalmente quantità, durata e intensità delle precipitazioni) e dipende anche dalla variabilità delle precipitazioni durante le stagioni, dalla temperatura e dalla loro localizzazione (latitudine, longitudine). Anche la presenza di vento contribuisce alla capacità erosiva della pioggia, aumentando l'energia cinetica delle gocce. L'intensità dell'erosione del suolo da pioggia ha un impatto notevole sulla stabilità dei versanti e sulla produttività agricola (in quanto contribuisce ad asportare la parte superficiale più fertile del suolo) e inoltre può mobilizzare materiale superficiale potenzialmente inquinante, come i pesticidi e i fertilizzanti agricoli.

Il ruscellamento è una delle componenti del deflusso superficiale delle acque (insieme alle correnti acquee incanalate in fiumi e torrenti); è il fenomeno di scorrimento delle acque piovane sulla superficie del terreno che si verifica quando esse non possono penetrare in profondità perché è stata superata la capacità di infiltrazione che caratterizza il terreno stesso. Questo può avvenire in tre casi:

  • perché la quantità di pioggia per unità di tempo che raggiunge la superficie è maggiore di quella che riesce ad infiltrarsi nel terreno nella stessa unità di tempo; questo può avvenire ad esempio durante piogge violente;
  • perché il terreno è già saturo d'acqua, e quindi la porosità (il sistema di vuoti interni) del terreno non può assorbirne altra;
  • perché il terreno è impermeabile per sua natura.

La velocità d’infiltrazione varia nel tempo ed è massima all’inizio delle precipitazioni quando il suolo è più asciutto. In seguito decresce per l’aumento del livello di saturazione.

Si distinguono un ruscellamento superficiale e un ruscellamento ipodermico (o sotto-superficiale). Quest'ultimo avviene entro gli strati superficiali del terreno (il cosiddetto aerato) quando questo è saturo d'acqua o quasi e l'acqua inizia a muoversi lungo la pendenza naturale del versante, oppure quando l'acqua di infiltrazione raggiunge uno strato meno permeabile e prende a scorrere lungo la sua superficie. Ovviamente il ruscellamento superficiale presenta la maggiore velocità ed è l'agente di maggiore importanza per l'erosione.

All’inizio il ruscellamento forma una lama d’acqua superficiale uniforme che scorrendo asporta il materiale incoerente per erosione areale; poi si divide in rivoli che iniziano a scavare nel terreno piccoli solchi, dapprima effimeri[N 2] (erosione a rivoli). Successivamente i rivoli tendono a confluire in solchi più profondi e stabili (in Inglese gully), con andamento lineare lungo la direzione di massima pendenza del versante (erosione a solchi o lineare).

Il ruscellamento è uno dei fattori primari dell'erosione di versante. Su versanti privi o con scarsa vegetazione (che tende a stabilizzare il terreno con le radici e ad ostacolare il ruscellamento con le parti aeree), riesce ad asportare quantità notevoli di materiale eluviale. Su terreni agricoli, l'agricoltura intensiva e la mancanza di strutture di drenaggio a protezione dei campi può portare ad un aumento dell'erosione per dilavamento. Il risultato è l'asportazione della parte superficiale più fertile del suolo, che si impoverisce, e la messa in circolazione nelle acque di inquinanti (fertilizzanti, antiparassitari), con aumento dell'inquinamento.

Il ruscellamento è parte del ciclo idrologico andando ad alimentare l'idrografia superficiale (ruscelli, torrenti, fiumi e laghi) e tornando infine al mare. L' efficacia dell'erosione dipende da:

  • litotipo (tipo di roccia): più la roccia è tenera o incoerente, più facile e veloce è l'erosione.
  • intensità delle precipitazioni: più sono intense e prolungate, maggiore è l'erosione.
  • permeabilità del terreno: se è molto permeabile l'acqua si infiltra rapidamente e il ruscellamento non avviene o avviene in misura minore solo dopo diverso tempo (quando il terreno è saturo).
  • pendenza: maggiore è la pendenza e più veloce è il ruscellamento
  • copertura vegetale: se è presente e abbondante tende a proteggere il terreno dall'erosione.

Gli effetti del ruscellamento sono visibili in particolare nei seguenti fenomeni:

  • i calanchi: sono forme d'erosione che si impostano frequentemente su argilla (una roccia tenera e facilmente erodibile), soprattutto quando contiene una frazione più grossolana (limo, sabbia) che la rende meno coerente. Si presentano come profondi solchi ramificati nei quali non riesce a crescere vegetazione. I calanchi tendono a propagarsi verso monte per erosione regressiva[N 3], formando impluvi[N 4] con profilo acuto, a "V", in rapido approfondimento, separati da versanti scoscesi con displuvi[N 5] acuti, a lama, da cui il materiale argilloso frana continuamente. Nei calanchi l'erosione è in evoluzione così rapida che la vegetazione non riesce a crescere, quindi il fenomeno tende ad autoalimentarsi e a propagarsi.
  • piramidi di terra: alti pinnacoli di terra sovrastati da un masso. Si formano soprattutto su sedimenti di origine glaciale molto eterogenei (costituiti da un mix caotico di materiali con dimensioni che vanno dall'argilla ai massi) e poco coerenti. In questo caso le acque superficiali scorrono asportando il materiale più fine fino a che incontrano massi che non riescono a smuovere e che proteggono la porzione di terreno sottostante da ulteriore erosione. Il fenomeno si accentua progressivamente e i massi rimangono isolati su un pinnacolo (destinato comunque a crollare o ad essere rapidamente eroso quando il masso prima o poi cade). Anche questi fenomeni si propagano per erosione regressiva.

L'erosione fluviale (da acque incanalate) caratteristica del fondovalle, è molto più efficiente rispetto al ruscellamento e della gravità, che agiscono soprattutto sui versanti insieme ai fattori della degradazione meteorica, perché concentrata sulla linea dell'impluvio. Questo dà origine a valli con profilo acuto, a "V", come vedremo meglio nella lezione sul modellamento fluviale.

Al contrario, i ghiacciai danno un'erosione distribuita sia nel fondovalle che su parte dei versanti, generando valli con profilo a "U", come vedremo nella lezione relativa.

Erosione gravitazionale

Modellamento dovuto alla gravità

Ci occupiamo qui dei processi dovuti all'azione diretta della gravità. Infatti l'azione della gravità interviene anche nel determinare i processi di erosione dovuti alle correnti acquee, eoliche e al ghiaccio, che saranno esaminati nelle lezioni successive.

Il materiale alterato può essere trasportato verso il basso per azione della forza di gravità (caduta, rotolamento, scivolamento o colamento). Il movimento del materiale alterato trasportato per mezzo della gravità può avvenire per tratti limitati, generalmente sui versanti montani. I fenomeni gravitativi più comuni sono le frane, in cui materiale roccioso alterato si muove lungo un versante.

Erosione causata da organismi (bioclastismo)

Note

  1. Sotto forma di aggregati micro-cristallini definiti sericite.
  2. Ovvero soggetti continua variazione di configurazione
  3. Erosione che dal punto d'origine del solco d'erosione si propaga "all'indietro", verso monte, erodendo sempre più materiale del pendio.
  4. Un impluvio è la linea che unisce i punti più bassi di un solco vallivo, e la parte in cui l'acqua tende a scorrere.
  5. Displuvio o spartiacque: la linea culminante di un rilievo che determina il limite tra un impluvio e l'altro.