Obsession for erosion EarthCache

Mass wasting is the down-slope movement of rock and sediments, mainly due to the force of gravity. Mass movement is an important part of the erosional process, as it moves material from higher elevations to lower elevations where other eroding agents such as streams and glaciers can then pick up the material and move it to even lower elevations. Mass-movement processes are always occurring continuously on all slopes; some mass-movement processes act very slowly; others occur very suddenly, often with disastrous results. Any perceptible down-slope movement of rock or sediment is often referred to in general terms as a landslide. However, landslides can be classified in a much more detailed way that reflects the mechanisms responsible for the movement and the velocity at which the movement occurs. One of the visible topographical manifestations of a very slow form of such activity is a scree slope.

Slumping happens on steep hillsides, occurring along distinct fracture zones, often within materials like clay that, once released, may move quite rapidly downhill. They will often show a spoon-shaped isostatic depression, in which the material has begun to slide downhill. In some cases, the slump is caused by water beneath the slope weakening it. In many cases it is simply the result of poor engineering along highways where it is a regular occurrence.

Surface creep is the slow movement of soil and rock debris by gravity which is usually not perceptible except through extended observation. However, the term can also describe the rolling of dislodged soil particles 0.5 to 1.0 mm in diameter by wind along the soil surface.

Splash erosion is the detachment and airborne movement of small soil particles caused by the impact of raindrops on soil.

Sheet erosion is the detachment of soil particles by raindrop impact and their removal downslope by water flowing overland as a sheet instead of in definite channels or rills. The impact of the raindrop breaks apart the soil aggregate. Particles of clay, silt and sand fill the soil pores and reduce infiltration. After the surface pores are filled with sand, silt or clay, overland surface flow of water begins due to the lowering of infiltration rates. Once the rate of falling rain is faster than infiltration, runoff takes place. There are two stages of sheet erosion. The first is rain splash, in which soil particles are knocked into the air by raindrop impact. In the second stage, the loose particles are moved downslope by broad sheets of rapidly flowing water filled with sediment known as sheetfloods. This stage of sheet erosion is generally produced by cloudbursts, sheetfloods commonly travel short distances and last only for a short time.

Rill erosion refers to the development of small, ephemeral concentrated flow paths, which function as both sediment source and sediment delivery systems for erosion on hillslopes. Generally, where water erosion rates on disturbed upland areas are greatest, rills are active. Flow depths in rills are typically on the order of a few centimeters or less and slopes may be quite steep. These conditions constitute a very different hydraulic environment than typically found in channels of streams and rivers. Eroding rills evolve morphologically in time and space. The rill bed surface changes as soil erodes, which in turn alters the hydraulics of the flow. The hydraulics is the driving mechanism for the erosion process, and therefore dynamically changing hydraulic patterns cause continually changing erosional patterns in the rill. Thus, the process of rill evolution involves a feedback loop between flow detachment, hydraulics, and bed form. Flow velocity, depth, width, hydraulic roughness, local bed slope, friction slope, and detachment rate are time and space variable functions of the rill evolutionary process. Superimposed on these interactive processes, the sediment load, or amount of sediment in the flow, has a large influence on soil detachment rates in rills. As sediment load increases, the ability of the flowing water to detach more sediment decreases.

Where precipitation rates exceed soil infiltration rates, runoff occurs. Surface runoff turbulence can often cause more erosion than the initial raindrop impact.

Gully erosion, also called ephemeral gully erosion, occurs when water flows in narrow channels during or immediately after heavy rains or melting snow. This is particularly noticeable in the formation of hollow ways, where, prior to being tarmacked, an old rural road has over many years become significantly lower than the surrounding fields.

A gully is sufficiently deep that it would not be routinely destroyed by tillage operations, whereas rill erosion is smoothed by ordinary farm tillage. The narrow channels, or gullies, may be of considerable depth, ranging from 1 to 2 feet to as much as 75 to 100 feet. Gully erosion is not accounted for in the revised universal soil loss equation.

Valley or stream erosion occurs with continued water flow along a linear feature. The erosion is both downward, deepening the valley, and headward, extending the valley into the hillside. In the earliest stage of stream erosion, the erosive activity is dominantly vertical, the valleys have a typical V cross-section and the stream gradient is relatively steep. When some base level is reached, the erosive activity switches to lateral erosion, which widens the valley floor and creates a narrow floodplain. The stream gradient becomes nearly flat, and lateral deposition of sediments becomes important as the stream meanders across the valley floor. In all stages of stream erosion, by far the most erosion occurs during times of flood, when more and faster-moving water is available to carry a larger sediment load. In such processes, it is not the water alone that erodes: suspended abrasive particles, pebbles and boulders can also act erosively as they traverse a surface.

At extremely high flows, kolks, or vortices are formed by large volumes of rapidly rushing water. Kolks cause extreme local erosion, plucking bedrock and creating pothole-type geographical features called Rock-cut basins.

Bank erosion is the wearing away of the banks of a stream or river. This is distinguished from changes on the bed of the watercourse, which is referred to as scour. Erosion and changes in the form of river banks may be measured by inserting metal rods into the bank and marking the position of the bank surface along the rods at different times.

Shoreline erosion, which occurs on both exposed and sheltered coasts, primarily occurs through the action of currents and waves but sea level (tidal) change can also play a role.

Ice erosion can take one of two forms. It can be caused by the movement of ice, typically as glaciers, in a process called glacial erosion. It can also be due to freeze-thaw processes in which water inside pores and fractures in rock may expand cause further cracking.

Glaciers erode predominantly by three different processes: abrasion/scouring, plucking, and ice thrusting. In an abrasion process, debris in the basal ice scrapes along the bed, polishing and gouging the underlying rocks, similar to sandpaper on wood. Glaciers can also cause pieces of bedrock to crack off in the process of plucking. In ice thrusting, the glacier freezes to its bed, then as it surges forward, it moves large sheets of frozen sediment at the base along with the glacier. This method produced some of the many thousands of lake basins that dot the edge of the Canadian Shield. These processes, combined with erosion and transport by the water network beneath the glacier, leave moraines, drumlins, ground moraine (till), kames, kame deltas, moulins, and glacial erratics in their wake, typically at the terminus or during glacier retreat.

Cold weather causes water trapped in tiny rock cracks to freeze and expand, breaking the rock into several pieces. This can lead to gravity erosion on steep slopes. The scree which forms at the bottom of a steep mountainside is mostly formed from pieces of rock (soil) broken away by this means. It is a common engineering problem wherever rock cliffs are alongside roads, because morning thaws can drop hazardous rock pieces onto the road.

In some places, water seeps into rocks during the daytime, then freezes at night. Ice expands, thus, creating a wedge in the rock. Over time, the repetition in the forming and melting of the ice causes fissures, which eventually breaks the rock down.

In arid climates, the main source of erosion is wind. The general wind circulation moves small particulates such as dust across wide oceans thousands of kilometers downwind of their point of origin, which is known as deflation. Erosion can be the result of material movement by the wind. There are two main effects. First, wind causes small particles to be lifted and therefore moved to another region. This is called deflation. Second, these suspended particles may impact on solid objects causing erosion by abrasion (ecological succession). Wind erosion generally occurs in areas with little or no vegetation, often in areas where there is insufficient rainfall to support vegetation. An example is the formation of sand dunes, on a beach or in a desert.] Loess is a homogeneous, typically nonstratified, porous, friable, slightly coherent, often calcareous, fine-grained, silty, pale yellow or buff, windblown (aeolian) sediment. It generally occurs as a widespread blanket deposit that covers areas of hundreds of square kilometers and tens of meters thick. Loess often stands in either steep or vertical faces. Loess tends to develop into highly rich soils. Under appropriate climatic conditions, areas with loess are among the most agriculturally productive in the world. Loess deposits are geologically unstable by nature, and will erode very readily. Therefore, windbreaks (such as big trees and bushes) are often planted by farmers to reduce the wind erosion of loess.

El desgaste masivo es el movimiento de caída de roca y sedimentos por planos inclinados debido principalmente a la fuerza de la gravedad. Los movimientos masivos son una parte importante del proceso de erosión ya que mueve materiales desde posiciones elevadas a posiciones mas bajas donde otros agentes erosivos tales como corrientes o glaciares pueden recogerlos y moverlos a zonas incluso más bajas. Los desprendimientos siempre se están produciendo en todo tipo de inclinación. Algunos desprendimientos ocurren muy lentamente, mientras que otros se producen de repente, frecuentemente con resultados desastrosos. Cualquier movimiento perceptible de roca y sedimentos a través de un plano inclinado es denominado en términos generales como desprendimiento. Sin embargo, los desprendimientos pueden ser clasificados de una forma mucho más detallada de forma que refleje los mecanismos responsables del movimiento y la velocidad a la cual el movimiento ocurre. Una de las manifestaciones topográficas visibles de esta actividad realizada de forma muy lenta es un pedregal en pendiente.

Los corrimientos de tierra ocurren en laderas escarpadas, a lo largo de distintas zonas de fractura, frecuentemente en materiales como la arcilla, que una vez liberados, se mueven rápidamente colina abajo. Forman frecuentemente una depresión isostática con forma de cuchara, en la que el material ha empezado a caer por la pendiente. En algunos casos, el corrimiento es causado por el agua que corre por la pendiente debilitándola.

Crep o reptación de superficie es el lento movimiento de tierra o roca por gravedad que no es normalmente perceptible a no ser que se realicen observaciones durante largos períodos de tiempo. Sin embargo, el término puede también describir el movimiento de partículas de tierra de entre 0.5 y 1 milímetros de diámetro arrastradas por el viento por la superficie de la tierra.

Erosión de salpicadura es el desprendimiento y movimiento por el aire de pequeñas partículas de tierra causado por el impacto de las gotas de lluvia sobre la tierra.

Erosión de lavado es el desprendimiento de partículas de tierra por acción del impacto de las gotas de agua y su traslado pendiente abajo por el agua que fluye como una lámina en lugar de por canales definidos. El impacto de las gotas de agua rompe y disgrega los componentes de la tierra. Partículas de arcilla, cieno y arena llenan los poros de la tierra y reducen la infiltración. Cuando los poros están llenos el agua fluye mejor por la superficie de la tierra debido a la disminución de las tasas de infiltración. Cuando la tasa de lluvia es mas rápida que la infiltración, la escorrentía se produce. Hay dos etapas de erosión de lavado: la primera es por la fuerza de la lluvia que desprende partículas de la tierra y las lleva por el aire. En la segunda, estas partículas son movidas pendiente abajo por amplias láminas de agua llenas de sedimentos llamadas torrentes. Esta etapa de la erosión de lavado se produce generalmente por tormentas, recorren cortas distancias y duran poco tiempo.

Erosión de arroyo se refiere al desarrollo de pequeños flujos de agua concentrados en los que se producen sedimentos y se transportan los mismos pendiente abajo. Este tipo de erosión tiene más efecto en superficies sin vegetación. La profundidad de los mismos es de unos centímetros o menos y las pendientes pueden ser bastante inclinadas. Estas condiciones hacen que su efecto hidráulico sea diferente a los encontrados en canales, corrientes y ríos. Los arroyos evolucionan morfológicamente en tiempo y espacio. La superficie del suelo del reguero cambia mientras la tierra se erosiona con lo que cambia la hidráulica del flujo del agua. La hidráulica es el mecanismo conductor del proceso de erosión, por lo que un cambio dinámico en los patrones hidráulicos produce cambios continuos en los patrones de la erosión. Por tanto, el proceso de la evolución del reguero incluye un círculo vicioso entre arrastre del flujo de agua, hidráulica y la forma del manto de la tierra. La velocidad del flujo, profundidad, anchura, turbulencia de la hidráulica, el manto de la pendiente, la fricción de la pendiente y la tasa de desprendimiento son las variables de tiempo y espacio de la que depende la evolución de los regueros. Por añadidura, el nivel de sedimentos en el flujo tiene una gran influencia en los niveles de desprendimiento de los regueros: cuanto mayor sea la carga sedimentaria del reguero, menor será la capacidad del flujo del agua para desprender más sedimentos.

Cuando los niveles de precipitación exceden a los niveles de infiltración de la tierra, la escorrentía tiene lugar. La escorrentía superficial puede causar mas erosión que el impacto de las iniciales gotas de agua.

Erosión de quebrada ocurre cuando el agua fluye por estrechos canales durante o inmediatamente después de lluvias fuertes o del deshielo. La quebrada tienen suficiente profundidad por lo que no suelen ser destruidos por acciones de labranza mientras que los arroyos si pueden ligeramente alterados. Los estrechos canales o quebradas pueden ser de considerable profundidad en un rango desde medio metro hasta más de 25.

Erosión de valle o de corriente ocurre cuando el agua fluye a lo largo de un cauce lineal. La erosión se produce tanto haciendo mas profundo el valle como haciéndolo más ancho, extendiendo el valle hacia las laderas de las colinas. En su primera etapa es una erosión predominantemente vertical, los valles tienen una típica sección en forma de V y el gradiente de la corriente es relativamente inclinada. Cuando se alcanza un nivel base, la actividad erosiva cambia a erosión lateral, que amplifica el suelo del valle y crea estrechas llanuras aluviales. El gradiente de la corriente puede hacerse ser casi plana asi la acumulación lateral de sedimentos puede llegar a ser importante y crear meandros a lo largo del valle. En todas las etapas de la erosión de corriente, por mas que la mayor erosión se produzca en época de crecida, cuanta más agua y mas rápido sea su movimiento mayor será su capacidad de transportar sedimentos de mayor tamaño. En este proceso no es sólo el agua la que erosiona, las partículas en suspensión también tienen efecto abrasivo a medida que se arrastran por una superficie.

Erosión de bancales es la ruptura de los bancos de las corrientes o ríos. Se distinguen por cambios en el curso de los mismos.

Erosión de la costa, ocurre tanto en costas protegidas como expuestas por acción de las corrientes y olas así como por el cambio en el nivel de las mareas.

La erosión por hielo puede ser de dos tipos. Puede ser causada por el movimiento del hielo, que se produce generalmente en glaciares en un proceso llamado erosión glacial. Y puede ser debido al proceso de congelación y deshielo del agua que se encuentra dentro de los poros de las rocas y que al expandirse pueden causar la rotura de las mismas.

Los glaciares erosionan predominantemente por tres diferentes procesos: abrasión, arrastre y avance. El proceso de abrasión se produce cuando el hielo y la carga de fragmentos rocosos se deslizan sobre el lecho de roca y funcionan como un papel de lija que alisa y pule la superficie situada debajo. Los glaciales pueden también levantar partes del lecho de roca en el proceso de arrastre. En el avance el glaciar congela su lecho, por lo que a medida que avanza mueve grandes capas de sedimento helado en su base. Este método ha producido miles de cuencas de lagos en el Escudo Canadiense. Estos procesos combinados con la erosión y el transporte fluvial por debajo del glacial, deja morrenas de diferentes tipos y derrubios que se encuentran típicamente al término o retraimiento del glacial.

El tiempo frio causa que el agua atrapada en pequeñas fisuras de la roca se congele y se expanda rompiendo la roca en diferentes piezas. Esto puede conducir a erosión por gravedad en pendientes escarpadas. El pedregal que se forma al pie de una ladera escarpada se encuentra formado por trozos de roca fracturada por este medio. Es un problema habitual en carreteras situadas a lo largo de acantilados de roca ya que los deshielos matinales pueden lanzar peligrosos trozos de roca sobre la carretera.

En algunos lugares el agua se filtra en las rocas durante el día y se congela por la noche. El hielo se expande, creando una cuña en la roca. A lo largo del tiempo la repetición en la formación y fusión del hielo causa fisuras que eventualmente pueden romper la roca.

En climas áridos, el viento es el principal agente de erosión. El viento mueve partículas tan pequeñas como polvo a través de miles de kilómetros desde su punto de origen: este proceso es conocido como deflación. La erosión puede ser el resultado del movimiento de materiales causado por el viento. Hay dos efectos principales: en el primero, el viento causa que pequeñas partículas puedan ser elevadas y transportadas hacia otra región (deflación); y en el segundo que estas partículas en suspensión puedan impactar en objetos sólidos provocando erosión por abrasión. La erosión eólica se produce generalmente en áreas con nula o escasa vegetación. Un ejemplo es la formación de dunas de arena, en la playa o en el desierto. El loess en un sedimento de origen eólico de carácter homogéneo, no estratificado, poroso, friable, frecuentemente calcáreo, de grano fino formado por depósitos de limo. Se da en amplias mantas que cubren áreas de cientos de kilómetros cuadrados y decenas de metros de profundidad. El loess se encuentra tanto en frentes inclinados como verticales. Se desarrollan como suelos fértiles. Bajo condiciones climáticas apropiadas zonas de loess se encuentran entre las áreas más fértiles del mundo. Por su naturaleza son depósitos geológicamente inestables que se erosión rápidamente. Por lo tanto elementos como árboles y arbustos son plantados por los agricultores para reducir la erosión eólica del loess.