Erózia
Erózia (lat. erodere = vymieľať) je fyzikálny proces rozrušovania a odstraňovania časti zemského povrchu pôsobením vonkajších (exogénnych) činiteľov. Na rozdiel od zvetrávania, ktorá je vlastným rozrušovaním, predstavuje erózia hlavne transport zvetraliny.
O erózii v zmysle odrenina pozri erózia (medicína).
Príčinou erózie je mechanické pôsobenie pohybujúcich sa okolitých látok, napr. vzduchu (vietor), prúdiacej alebo vlniacej sa vody, ľadu, snehu, pohyblivých zvetralín a nespevnených usadenín. Druhy erózie sa tak rozlišujú podľa dominantných reliéfotvorných činiteľov, ktoré ju zapríčiňujú (napr. vodná erózia, ľadovcová erózia, veterná erózia). Erózia je prirodzený prírodný proces, na mnohých miestach ju však výrazne zrýchľuje činnosť človeka. Príliš rýchla erózia, môže viesť k nevratnému poškodeniu ekosystému a strate jeho funkčnosti.
Po prvýkrát použil termín erózia pri preklade lekárskeho textu Guya de Chauliaca „The Questyonary of Cyrurygens“ od Roberta Coplanda v roku 1541. Copland tento termín použil pre popis rozvoja vredov v ústach. Od roku 1774 sa termín erózia používa aj mimo lekársku vedu, keď ho vo svojej knihe A History of the Earth, and Animated Nature použil Oliver Goldsmith, keď písal o erózii zeme vodou.[1][2]
Príčiny erózie
Erózia je spôsobená hlavne gravitáciou, ale aj ďalšími faktormi, ako je napríklad intenzita zrážok, štruktúra materskej horniny či pôdy, sklon svahu, hustota rastlinnej pokrývky alebo spôsob využívania pôdy. Je úmerná prúdu hmoty m a rýchlosti v (m.v²/2). Rýchlosť erózie predstavuje množstvo alebo mocnosť materiálu premiestneného za určité časové obdobie. Podstatný faktorom je tvrdosť erodovanej horniny. Pri menej odolných horninách prebieha erózia rýchlejšie, je teda selektívna.
V prípade intenzity zrážok, je erózia závislá od spolupôsobenia ďalších faktorov. Rastlinná pokrývka zabraňuje vyššej miere erózie, pričom rozhodujúca je jeho celková výška a najmä hĺbka koreňovej sústavy. Odlesnené svahy alebo trávnaté porasty podliehajú erózii rýchlejšie ako lesné spoločenstvá. Eróziu pôdy tak napríklad zvyšuje spásanie trávnatých porastov, či nekontrolovaná ťažba dreva, či nevhodné stavebné zásahy. Stavba ciest a železničných tratí narušuje prirodzenú riečnu sieť a voda stekajúca po vozovke sa dostáva na miesta, kam by normálne neprúdila a takto zvyšuje pôsobiacu eróziu.
Druhy erózie
Svahové pohyby
Gravitačná sila spôsobuje často pomerne veľké pohyby hornín a sedimentov z vyšších miest na nižšie. Tento typ erózie v prebieha v prírode nepretržite na všetkých svahoch, aj pod vodou. Tieto pohyby prebiehajú zväčša pomerne pomaly (tzv. plazivé pohyby - creep), ale za určitých podmienok môže dochádzať aj k náhlym pohybom, ktoré môžu mať katastrofálne následky. Hlavné druhy pohybov sú:
- Padanie a opadávanie: môže mať za následok rútenie skál, či zvetralín, alebo rozsiahlejšie suťové lavíny
- Rýchle: suťový tok, bahnotok alebo stekanie zemín
- Pomalé: rozvoľňovanie svahov, soliflukcia
- Zosuvy a sklz: blokové zosuvy, prechodné, rotačné sklzy
- Zložené pohyby: kombinácia sklzov a stekania zvetralín
Vodná erózia
Dážď môže v mnohých prípadoch dopadom dažďových kvapiek oddeľovať menšie častice pôdy, či mäkkej horniny. Ak množstvo dopadajúcich zrážok prevýši infiltráciu do podložia stekajúca voda ich potom splachuje na nižšie položené miesta. Voda tiež zvyšuje mernú hmotnosť pôdnej pokrývky a na svahoch môže spôsobiť rozsiahle zosuvy či bahnotoky, ktoré môžu mať v obývaných oblastiach katastrofické následky.
Voda tečúca po povrchu spôsobuje svojím unášaním tiež značnú eróziu. Na riečnu eróziu vplýva najmä rýchlosť prúdu ale aj obsah, tvrdosť unášaných častíc. Na riečnom toku možno vymedziť vrchnú eróznu základňu pri prameni a spodnú eróznu základňu v oblasti ústia. Na hornom toku riek, kde je značný spád, dochádza k intenzívnemu zahlbovaniu a vzniku koryta tvaru písmena V, čo je evidentné najmä v horských oblastiach. Na horných tokoch riek dochádza často k spätnej erózii, čo je prehlbovanie koryta smerom od ústia k prameňu. Pri vodopádoch sa spätná erózia prejavuje často selektívnou eróziou mäkších hornín a ústupom prahu vodopádu proti prúdu. V horských oblastiach neraz dochádza k pirátstvu riek. Po dosiahnutí eróznej základne, znížení spádu, začína prevažovať bočná (laterálna) erózia, ktorá rozširuje koryto, vzniká riečna terasa alebo ich komplex. Sila riečnej erózie závisí od zmien klímy a pohyboch zemskej kôry. V období záplav dochádza k mnohonásobnému zvýšeniu erózie, transportu i akumulácie zvetralín, oproti normálnemu vodnému stavu.
Špecifickými tvarmi sú obrie hrnce, prehĺbeniny kotlovitého tvaru, ktoré vznikajú vírivým pohybom vody, ktorý pohybuje kameňmi na dne, a tie sa následne zavŕtavajú do podložia.
Vodná erózia môže byť neobyčajne intenzívna na pobreží. Energia narážajúcich vĺn môže spôsobovať olamovanie rôzne veľkých častíc, ktoré sú potom nesené pobrežnými prúdmi a svojou hmotou môžu ďalej zvyšovať účinnosť erózie. Zvetrávanie tu navyše môže umocňovať chemická agresivita morskej vody, či rozpadávanie v dôsledku mrazu.
Ľadovcová erózia
Eróziu pôsobenú ľadovcom podporuje najmä intenzívne zvetrávanie v dôsledku mrazu. Ľadovec pri svojom stekaní do nižšie položených oblastí pôsobí, rozrušuje a odnáša so sebou veľké množstvo materiálu. Dochádza pritom k vylamovaniu a vlečeniu rôzne veľkých kusov hornín tvoriacich skalný podklad. Nesený materiál, potom spoločne s ľadovcom spôsobuje ďalšiu eróziu a premodelovanie údolia pred ľadovcom a vznik tzv. trógov, ľadovcových údolí tvaru písmena U. V prípade, ak sú tieto údolia zaplavené vodou, nazývajú sa fjordy. Typickým znakom ľadovcovej erózie sú ryhy a škrabance na podložných horninách. V horských oblastiach dochádza eróznou činnosťou ľadovcov k vzniku ostro modelovaných hrebeňov - aretov, na Slovensku charakteristických pre najvyššie partie Vysokých Tatier.
Veterná erózia
Rušivá činnosť vetra, je len jedným z eolických procesov. Veterná erózia sa delí na obrusovanie hornín trením o vetrom transportované častice a veterný odnos sypkých zvetralín. Najľahšie častice vo vetre utvoria so vzduchom suspenziu a voľne sa s ním pohybujú, väčšie sa premiestňujú tzv. saltáciou - poskakovaním. Obrusovanie je závislé od sily vetra, množstva a veľkosti častíc unášaného materiálu a od smeru vetra. Výsledkom sú hrance, eologlyptolity, či skalné útvary bizarných tvarov, skalné okná, mosty a iné. Vyvievaním jemných riečnych sedimentov počas glaciálov a ich následným usadzovaním vzniká spraš. Veterná erózia pôsobí zvlášť selektívne, čo znamená, že ľahšie alebo menej odolné horniny vietor odnáša podstatne rýchlejšie ako pevnejšie, ktoré zastávajú na mieste. Výsledkom sú ku príkladu tabuľové hory. V suchých oblastiach púšťach je veterná erózia obzvlášť silná, typická je prítomnosť pieskových presypov a dún. Veternú eróziu pomerne efektívne znižuje rastlinná pokrývka, preto je stavba vetrolamov dôležitým obranným faktorom pred rozširovaním púští.
Erózia a tektonika
Časti zemského povrchu sú pôsobením vody (dažďa, prúdiacej vody, ľadu atď.) a vetra postupne rozrušované a transportované do nižších polôh. Pri prenose veľkého množstva materiálu z jednej oblasti do druhej môže dochádzať k následným tektonickým či izostatickým pohybom, následkom odľahčenia podložia v oblasti odnosu. Ak by neprebiehala neustála horotvorná činnosť, bola by súš zarovnaná na parovinu s priemernou nadmorskou výškou asi 250 m n. m.
Vplyv človeka
Erózia ako problém poľnohospodárstva sa stala badateľnou od začiatku 20. storočia a bola podmienená nárastom mechanizácie poľnohospodárskej výroby a neekologickými zásahmi, najmä centrálneho plánovania. O účinkoch erózie spočiatku neexistovali prakticky žiadne údaje až do konca 70. rokov. V správach amerických vedcov sa objavili informácie o pokračovaní erózie v Severnej Amerike, celosvetovej strate 480 ton vrchnej najúrodnejšej časti pôdy medzi rokmi 1970-1990. Podľa týchto odhadov sa každý rok stáva 6-7 miliónov hektárov pôdy nepoužiteľnými kvôli erózii.
Metódy spomaľovania erózie
Väčšinu metód spomaľovania erózie používajú poľnohospodári. Niektoré sú známe už celé storočia.
- Orba po vrstevnici. Minimalizuje sa postupné zosúvanie a odnos kvalitnej pôdy vodou do nižších polôh.
- Budovanie terás. Vhodné je však len pre niektoré plodiny a nie vždy je zlúčiteľné s poľnohospodárskou veľkovýrobou, pretože spôsobuje zníženie prístupnosti väčším mechanizmom.
- Kompostovanie. Obnovuje kvalitu pôdy a poskytuje podmienky pre kvantitatívne vyšší rast vegetácie.
- Pestovanie ochranných plodín, ktoré okrem úrody majú za úlohu spevňovať pôdu svojimi koreňmi. Podobne aj vysádzanie drevín na svahoch a brehoch vodných tokov.
- Zmiešané kultúry, zvyšujú účinnosť predošlých metód.
- Cyklická zmena poľnohospodárskych kultúr. Má význam najmä z dlhodobého pohľadu, pretože dáva pôde možnosť obnoviť živiny, ktoré každá plodina využívala v inej miere.
Zdroj
Tento článok je čiastočný alebo úplný preklad článku Eroze na českej Wikipédii.
Referencie
- GOLDSMITH, Oliver. A History of the Earth, and Animated Nature. London: R. Edwards, 1817, s. 61. Dostupné z: https://archive.org/details/b22006886/page/60
- LEE, Sang Soo. Polyacrylamide Amendment for Erosion and Runoff Control on Soils of Differing Characteristics. 2009, s. 3. Dissertation. Faculty of the Graduate School Univ. of Missouri.
