Verwitterung
Erosion ist die Zerstörung, Abtransport und Ablagerung von Gestein durch physikalische und chemische Prozesse.
Zerstörung
Die Zerstörung des Gesteins kann durch verschiedene Prozesse geschehen:
Physikalische Prozesse:
- Frostsprengung: Wasser sickert in kleine Hohlräume ein, gefriert und vergrößert dadurch sein Volumen, wodurch Gesteinsbrocken abgesprengt werden
- Salzsprengung: Sowohl beim Auskristallisieren als auch beim anschließenden Umkristallisieren durch Wasseraufnahme vergrößert Salz sein Volumen mit ähnlichen Effekten wie bei der Frostsprengung
- Durch die Wärmeausdehnung des Gesteins bei der Erwärmung, durch Sonneneinstrahlung tagsüber, sowie dem Zusammenziehen bei der Abkühlung in der Nacht bilden sich Risse im Gestein, sodass Teile abplatzen können.
- Abtragen der Oberfläche durch
- Wind: Sandstürme wirken wie Sandstrahlgebläse
- Wasser: Zum einen graben Flüsse ihr Flussbett ins Gestein, zum anderen trägt die Meeresbrandung küstennahe Felsen ab.
- Eis: Gletscher fließen langsam talwärts und zerstören die Oberfläche durch ihr großes Gewicht und mitgeführtes Gesteinsmaterial.
- Auflockerung der Gesteine durch Tektonik, z.B. entlang von Störungslinien, und nachfolgende Flusserosion (siehe Duchbruchstäler).
Material, das durch physikalische Erosionsprozesse entsteht, heißt klastisches Material.
Chemische Prozesse:
- Lösungsverwitterung: Im einfachsten Fall werden Salze im Boden durch einsickerndes Wasser herausgelöst, wodurch Hohlräume einstürzen können.
- Kohlensäureverwitterung: Als Sonderform der Lösungsverwitterung werden in kohlensäurehaltigem Wasser auch bestimmte Mineralien, z.B. karbonathaltige Minerale (siehe auch Karst (Geologie)), gelöst.
- Oxidationsverwitterung: Besonders bei Gesteinen, die Eisen oder Mangan enthalten, kann der Luftsauerstoff in Verbindung mit Wasser chemische Reaktionen hervorrufen
- Hydrolytische Verwitterung von Mineralen: Durch die Anlagerung von Wassermolekülen an die Ionen eines Kristallgitters entsteht zum einen Druck durch Volumenvergrößerung, zum anderen werden H+-Ionen des Wassers gegen Ionen des Minerals ausgetauscht, siehe auch Modellfall der Silikatverwitterung.
Biologische Prozesse:
- mechanisch: Wuzeln von Pflanzen dringen in Spalten im Boden ein und sprengen das Gestein durch den osmotischen Druck (Turgor)
- chemisch: Insbesondere saure Ausscheidungen von Lebewesen führen zu chemischen Reaktionen des Gesteins
Abtransport
Der Transport des erodierten Materials kann erfolgen durch
- Wind
- Wasser in Form von Flüssen oder abfließendem Regenwasser, bei chemischer Verwitterung auch durch Sickerwasser
- Gletscher
- Schwerkraft (an Hängen)
Beim Transport erfolgt eine Sortierung nach Korngröße und Gewicht der Partikel.
Ablagerung
Die Ablagerung des abtransportierten Materials wird auch als Sedimentation, das Ergebnis als Sediment bezeichnet. Sedimentgestein oder Sedimentit entsteht aus Sedimenten infolge von Diagenese.
Die Ablagerung findet meist an einem niedriger gelegenen Ort statt, deswegen wird durch Erosion Material von oben nach unten verfrachtet und somit Höhenunterschiede in der Landschaft ausgeglichen. Die Erosion wirkt damit hebenden geologischen Prozessen wie der Auffaltung von Gebirgen durch tektonische Bewegungen oder der Bildung von Vulkanen entgegen.
Bedeutung der Erosion
Speziell die Bodenerosion, das Abtragen der fruchtbaren Erdschicht durch Wind und Regenwasser, richtet große Schäden an. Wald ist die zur Verhinderung von Erosion wirksamste Vegetationsform, da die Wurzeln der Bäume dem Boden Halt geben (Verminderung der Erosion durch Hangneigung), die Bäume die Windgeschwindigkeit am Boden reduzieren (in Verbindung mit Bodenvegetation und Humusauflage die Ausschaltung von Winderosion) sowie durch Abbremsung des Niederschlags und durch die erheblichen Pufferkapazitäten die Wassererosion minimieren.
Die Vernichtung von Wald führt besonders in niederschlagsreichen Regionen wie den Tropen zu einer verheerenden Beschleunigung der Erosion mit entsprechenden Folgen für den Boden.
Die Ablagerung von Erosionsmaterial führt zur Versandung von Flüssen und Häfen, weswegen Schifffahrtswege immer wieder ausgebaggert werden müssen. Die erodierten Sedimente können wiederum zu Störungen in anderen Ökosystemen wie Korallenriffen führen.