Эрозия и образование ландшафта
Устремленные ввысь волшебные замки, колонны, башни, столпы и шпили — все эти удивительные, игнорирующие земное притяжение формы образовались благодаря процессам эрозии.
Вид причудливо искривленных и кажущихся хрупкими скал с нависающими на вершине глыбами никогда не перестанет поражать воображение путешественника. Защищенные бронирующим слоем прочных пород «волшебные замки» в швейцарском кантоне Вале свое название получили недаром. Такие сказочные сооружения вполне могли бы быть творением сверхъестественных существ.
Волшебство времени
Скальные скульптуры нередко образуются из морены, поскольку эти отложения включают как крупные глыбы, так и мелкие обломки. В отличие от рек, которые сортируют породы по размеру частиц, ледники просто перемещают и беспорядочно откладывают материал. Затем мелкие обломки уносятся водой, а крупные глыбы, защищая от разрушающего воздействия опорную поверхность, нередко образуют фантастические формы.
В Каппадокии (Центральная Турция) эрозионная деятельность воды привела к созданию в толще пемзовых туфов (породы, образованной из твердых продуктов извержения) мощностью в сотни метров множества остроконечных шпилей, иногда со «шляпами» более прочных пород, иногда – увенчанных глыбами темной лавы. Пемзовые туфы, благодаря прочностной неоднородности, легко разрушаются. Слабые составляющие (пепел) уносятся текучими водами, а прочные (глыбы) остаются на месте. Жилища пещерных людей в этой изъеденной эрозией местности показывают, насколько податливы такие вулканические породы. Жившие здесь первые христиане создали настоящие пещерные города с огромным количеством помещений. В конусах Каппадокии они устроили около 400 церквей и часовен.
Колонны, подпирающие небо
Башни и колонны также образуются в обычных породах. Они привлекают внимание тем, что напоминают руины древних зданий. Один из примеров таких сооружений – скальные монументы на западе США. Среди бессчетных форм, создаваемых эрозией, нас особенно завораживают те, которые можно сравнить с архитектурными шедеврами человечества.
Гигантские столпы
Греческая провинция Фессалия известна областью Метеора (что в переводе с греческого означает «подвешенная в воздухе»). Около 60 скальных останцов от 200 до 250 м в высоту стоят здесь, как каменный лес. Твердые породы на протяжении многих эпох подтачивались водой, и целые их плиты обрушивались вдоль крупных трещин, образуя отвесные стены и пропасти головокружительной глубины. С XI в. на вершинах этих столбов селились и строили монастыри византийские монахи, «чтобы быть ближе к Богу».
Природная архитектура
В осадочных породах нередко образуются арки и мосты, а в известковых отложениях — тоннели и карстовые полости. Своей поразительной способностью создавать эти архитектурные сооружения природа обязана эрозии.
В национальном парке «Арки» (США) находятся десятки искусно возведенных арок. Что помогло природе с таким мастерством создать эти формы? Эрозия — процесс разрушения и смыва пород текучей водой!
Скульптурные арки
Осадочные породы больше других подвержены эрозии, но реагируют на этот процесс по-разному, в зависимости от своей природы, размера частиц и их связанности, а также степени неоднородности. Идеальный материал для «ваяния» – мощные и относительно монолитные пласты песчаника. Однако трудно представить, как в нем образуется, к примеру, арка. Разрушение пород и скульптурная обработка — процесс, занимающий многие тысячи, а иногда миллионы лет. В течение этого длительного периода могут произойти климатические изменения. Влажный и холодный климат увеличивает вероятность растрескивания породы при замерзании воды в порах и микротрещинах. При сухом климате из-за перепада температур или кристаллизации солей в порах от породы отделяются чешуйки (процесс десквамации — шелушения). Полость, образующаяся в стенке песчаника, может быть первым шагом на пути создания арки.
От тоннелей к карстовым пещерам
В национальном парке «Мамонтова пещера» (США) есть протяженная сеть подземных тоннелей, более 500 км которых исследовано. Они образовались за счет растворения карбонатного материала водой, просачивающейся через трещины в породе. По одним тоннелям текут подземные реки. Другие выходят на поверхность в виде карстовых провалов и воронок. По мере растворения карбонатов полости расширяются во всех направлениях. Параллельно напластованию пород позднепалеозойского возраста образуются тоннели, а по вертикальным трещинам — колодцы.
Некоторые арки в известняке могли быть когда-то участками подземных тоннелей, разрушившихся в ходе длительной эрозии. А естественный каменный мост Понт-д’Арк во Франции образовался в результате сквозного промыва рекой Ардеш тонкой стенки известковой породы. Прежде чем река спрямила русло и пробила себе более короткий путь, здесь находилась шейка излучины.
Источник статьи: http://mir-znaniy.com/eroziya-i-obrazovanie-landshafta/
Почему эрозию называют недугом ландшафта
Обезлесивание не единственная причина эрозии почвы. К широкомасштабным ее потерям ведет нерациональное использование полей и пастбищ. Особенно чувствительны в этом плане холмистые ландшафты с крутыми, регулярно распахиваемыми склонами в областях с обильными дождями и давно сведенными лесами. Основные меры по защите почв в таких ситуациях — террасирование, традиционно применяющееся, например, в Юго-Восточной Азии и доказавшее свою высокую эффективность; контурная (т. е. ведущаяся «поперек» склона) вспашка; обваловка полей для удержания на них поверхностного стока. Хотя эти и другие меры давно известны, ежегодно в результате эрозии утрачивается до 5 млн. га пахотных земель. Перевыпас на пастбищах ведет к изреживанию растительного покрова, закрепляющего грунт. В этом случае дождевая вода свободно течет по его поверхности, вызывая плоскостную эрозию, смывающую верхний плодородный горизонт почвы. Если же водные потоки концентрируются на ограниченных участках, то там образуются глубокие овраги. Ежегодно таким образом теряется 7 млн. га пастбищ, причем значительная часть забрасываемых земель практически превращается в пустыню.
Опустынивание может происходить и естественным путем, например когда в засушливых областях несколько лет подряд выпадает меньше, чем обычно, дождей. Однако сейчас этот процесс ускоряется человеком и понимается более широко. Речь идет не о формировании типичной пустынной экосистемы, а о деградации плодородных земель, ведущей к полной потере их сельскохозяйственной ценности. Причины этого обычно следующие: 1) перевыпас; 2) выпахивание; 3) обсзлесивание; 4) неправильное орошение.
Перевыпас, или превышение допустимой пастбищной нагрузки, ведет к изреживанию растительного покрова и вытаптыванию почвы с разрушением ее структуры. За этим обычно следует ветровая и водная эрозия. Выпахиванием называют интенсивное использование почвы под производство сельскохозяйственных культур без принятия адекватных мер по восстановлению ее плодородия. Это приводит к уменьшению в почве минеральных элементов питания и гумуса, разрушению структуры, а в результате изреживается растительный покров и идет эрозия.
На орошаемых землях главными проблемами являются переувлажнение и засоление. Переувлажнение наблюдается в тех случаях, когда фунтовые воды находятся вблизи поверхности. Неправильный полив в таких условиях приводит к продолжительному затоплению корней, которого не выдерживают, например, пшеница и хлопчатник. Засолением почвы называют повышение в ней содержания растворимых солей. Это может произойти по разным причинам. В жарких областях промачивание почвы в ходе орошения чередуется с восходящим движением в ней за счет капиллярных сил испаряющейся воды, которая выносит с собой из глубины в верхний горизонт растворенные по дороге соли. Иногда для полива используют глубокие скважины, в которых вода, хотя и считается пресной, содержит слишком много солей. Если почва недостаточно проницаема, то соли будут накапливаться в верхнем горизонте. Концентрацию их в растворе выше 0,5—1,0% способны выдержать лишь немногие культуры, поэтому экономические последствия засоления очевидны.
Борьба с опустыниванием — задача сложная. Временно может потребоваться полный запрет на землепользование вплоть до восстановления растительного покрова. Это означает прекращение хозяйственной деятельности, безработицу, ликвидацию скота и т. п. О мерах, сокращающих водную эрозию, уже говорилось. Для борьбы с ветровой эрозией можно применять защитные изгороди или лесополосы. Проблемы переувлажнения и засоления решают путем улучшения дренажа и промывания почвы. Правда, все это сопряжено с экономическими, социальными, административными и политическими сложностями. Однако, если не устранить глубинные причины, приведшие к нерациональному землепользованию, надежды на успех программ борьбы с опустыниванием мало.
Источник статьи: http://meduniver.com/Medical/Biology/257.html
Опустынивание
Одним из глобальных проявлений деградации почв, да и всей окружающей природной среды в целом, является опустынивание. По Б. Г. Розанову (1984), опустынивание ¾ это процесс необратимого изменения почвы и растительности и снижения биологической продуктивности, который в экстремальных случаях может привести к полному разрушению биосферного потенциала и превращению территории в пустыню.
Всего в мире подвержено опустыниванию более 1 млрд га практически на всех континентах (рис. 15.3). Причины и основные факторы опустынивания различны (рис. 15.4). Как правило, к опустыниванию приводит сочетание нескольких факторов, совместное действие которых резко ухудшает экологическую ситуацию.
Рис. 15.3. Пустыни и территории, подвергающиеся опустыниванию
(Конференция ООН по опустыниванию, 1977):
степень опустынивания: 1 ¾ очень высокая; 2 ¾ высокая;
3 ¾ умеренная; 4 ¾ гипераридные пустыни
Рис. 15.4. Основные факторы и причины развития опустынивания
На территории, подверженной опустыниванию, ухудшаются физические свойства почв, гибнет растительность, засоляются грунтовые воды, резко падает биологическая продуктивность, а следовательно, подрывается и способность экосистем восстанавливаться. «И если эрозию можно назвать недугом ландшафта, то опустынивание ¾ это его смерть» (Доклад ФАО ООН). Процесс этот получил столь широкое распространение, что явился предметом международной программы «Опустынивание». В докладе ЮНЕП (организация ООН по окружающей среде) подчеркивается, что опустынивание ¾ это результат длительного исторического процесса, в ходе которого неблагоприятные явления природы и деятельность человека, усиливая друг друга, приводят к изменению характеристик природной среды.
Опустынивание является одновременно социально-экономическим и природным процессом, оно угрожает примерно 3,2 млрд га земель, на которых проживают более 700 млн человек. Особенно опасное положение сложилось в Африке в зоне Сахеля (Сенегал, Нигерия, Буркина Фасо, Мали и др.) ¾ переходной биоклиматической зоне (шириной до 400 км) между пустыней Сахара на севере и саваной на юге.
Причина катастрофического положения в Сахеле обусловлена сочетанием двух факторов: 1) усилением воздействия человека на природные экосистемы с целью обеспечения продовольствием быстро растущего населения и 2) изменившимися метеорологическими условиями (длительными засухами). Интенсивный выпас скота приводит к чрезмерной нагрузке на пастбища и уничтожению и без того разреженной растительности с низкой естественной продуктивностью. Опустыниванию способствует также массовое выжигание прошлогодней сухой травы, особенно после периода дождей, интенсивная распашка, снижение уровня грунтовых вод и др. Выбитая растительность и сильно разрыхленные почвы создают условия для интенсивного выдувания (дефляции) поверхностного слоя земли. Изменение природных комплексов и их деградация особенно заметны в период засух. Многие экологи считают, что в списке злодеяний против окружающей среды на второе место после гибели лесов можно поставить «опустынивание».
На территории СНГ опустыниванию подвержено Приаралье, Прибалхашье, Черные земли в Калмыкии и Астраханской области и некоторые другие районы. Все они относятся к зонам экологического бедствия и их состояние продолжает ухудшаться.
В результате непродуманной хозяйственной деятельности на этих территориях произошли глубокие необратимые деградационные изменения природной среды и в первую очередь ее эдафической части. Это повлекло за собой резкое снижение биоразнообразия фито- и зооценозов и разрушение природных экосистем. Специалисты отмечают, что там, где по условиям рельефа, качества почвы, мощности первостоя можно было выпасать только одну овцу, выпасалось в десятки раз больше. В результате травянистые пастбища превратились в эродированные земли. Только за последние пять лет площадь подвижных песков в Калмыкии увеличилась на 50 тыс. га.
Источник статьи: http://studopedia.ru/5_120656_opustinivanie.html
Глава 1. Ветровая эрозия
С.В. Комонов, Е.Н. Комонова
Ветровая эрозия и пылеподавление
Курс лекций. – Красноярск: Изд-во СФУ, 2008. – 192 с.
Глава 1. Ветровая эрозия
1.2. Виды эрозионных процессов
1.2.4. Процессы пустынной эрозии (опустынивание)
Одним из глобальных проявлений деградации почв, да и всей окружающей природной среды в целом, является опустынивание. Опустынивание — это процесс необратимого изменения грунта и растительности и снижения биологической продуктивности, который в экстремальных случаях может привести к полному разрушению биосферного потенциала и превращению территории в пустыню.
Всего в мире подвержено опустыниванию более 1 млрд. га практически на всех континентах. Причины и основные факторы опустынивания различны. Как правило, к опустыниванию приводит сочетание нескольких факторов, совместное действие которых резко ухудшает экологическую ситуацию.
На территории, подверженной опустыниванию, ухудшаются физические свойства почв, гибнет растительность, засоляются грунтовые воды, резко падает биологическая продуктивность, подрывается способность экосистем восстанавливаться.
«Если эрозию можно назвать недугом ландшафта, то опустынивание — это его смерть». Процесс этот получил столь широкое распространение, что явился предметом международной программы “Опустынивание” ФАО ООН.
Опустынивание является одновременно социально-экономическим и природным процессом, оно угрожает примерно 3,2 млрд. га земель, на которых проживают более 700 млн. человек. Особенно опасное положение сложилось в Африке.
Работа ветра (т.н. эоловые процессы) создают разнообразные формы рельефа, типичные для пустынных областей. Ветер захватывает частицы пыли, переносит их и отлагает как в самой пустыне, так и далеко за ее пределами. Там, где произошел вынос песчаных частиц, остаются глубокие ложбины длиной несколько километров или неглубокие впадины меньшего размера. Местами воздушные вихри создают странные котлообразные выемки с круто нависающими стенками или пещеры неправильной формы. Песок, переносящийся ветром, воздействует на выступы коренных пород, выявляя различия в их плотности и твердости; так возникают причудливые формы, напоминающие пьедесталы, шпили, башни, арки и окна. Часто ветром с поверхности удаляется весь мелкозем, и остается лишь мозаика отполированной, местами разноцветной, гальки, т.н. «пустынная мостовая». Такие поверхности, чисто «выметенные» ветром, широко распространены в Сахаре и Аравийской пустыне.
В других районах пустыни происходит накопление принесенных ветром песка и пыли. Наибольший интерес из образующихся таким образом форм представляют песчаные дюны. Чаще всего песок, слагающий эти дюны, состоит из кварцевых зерен, но на коралловых островах встречаются дюны из частиц известняка, а песчаные дюны в природном национальном памятнике Уайт-Сандс («Белые пески») в штате Нью-Мексико в США образованы чистым белым гипсом. Дюны образуются там, где воздушный поток встречает на своем пути препятствие, например большой валун или кустарник.
Накопление песка начинается с подветренной стороны преграды. Высота большинства дюн находится в диапазоне от нескольких метров до нескольких десятков метров, но известны дюны, достигающие в высоту 300 м. Если они не закреплены растительностью, то смещаются в направлении господствующих ветров. При движении дюны песок переносится ветром вверх по пологому наветренному склону и осыпается с гребня подветренного склона. Скорость движения дюн невелика – в среднем 6 – 10 м в год; однако известен случай, когда в пустыне Кызылкум при исключительно сильном ветре дюны переместились за один день на 20 м. При движении песок перекрывает все, что находится на его пути. Известны случаи, когда песком были засыпаны целые города.
Некоторые дюны представляют собой кучи песка неправильной формы, другие же, образовавшиеся при преобладании ветров постоянного направления, имеют четко выраженный пологий наветренный склон и крутой – подветренный. Особая разновидность дюн носит название барханов. Эти дюны имеют правильную серповидную в плане форму, с крутым и высоким подветренным склоном и вытянутыми в направлении ветра заостренными «рогами». Во всех районах распространения дюнного рельефа наблюдается множество впадин неправильной формы; некоторые из них созданы вихревыми потоками воздуха, другие образовались просто в результате неравномерного отложения песка.
Источник статьи: http://ekolog.org/books/15/2_2_4.htm
