Verwitterung und Erosion sind zusammen mit dem durch die Schwerkraft verursachten Effekt, der als Massenverschwendung bezeichnet wird, die grundlegenden Prozesse, durch die Gestein abgebaut und entfernt wird, zusammenfassend als Denudation bezeichnet. Das wichtigste Agens sowohl bei der Verwitterung als auch bei der Erosion ist Wasser, sowohl im flüssigen als auch im festen Zustand. Von leicht angesäuertem Grundwasser, das an Kalkstein nagt, bis hin zu einem riesigen, kochenden Fluss, der an Felsuntergrund reißt, Wasser zerlegt die Kontinente, auch wenn sie durch Ablagerung, vulkanisch und tektonisch aufgebaut sind Aktion.
Verwitterung vs. Erosion
Es ist wichtig, zwischen Verwitterung und Erosion zu unterscheiden, die manchmal fälschlicherweise übertragen werden. Verwitterung ist eine Aktion des Steinbrechens oder der Steinzersetzung, die im Wesentlichen an Ort und Stelle ist; es beinhaltet keinen signifikanten Transport der resultierenden Fragmente. Erosion bezeichnet eine großräumige Aktion, bei der Gestein abgetragen und transportiert wird. Bei der Massenverschwendung hingegen bewegt die Schwerkraft Gesteinsfragmente durch die Schwerkraft die Hänge hinunter; es ist normalerweise das Zwischenstadium zwischen Verwitterung und Erosion.
Bewitterung über Wasser
Wasser ist eng mit einigen der am weitesten verbreiteten und wichtigsten Verwitterungsformen verbunden. Das Wechselspiel zwischen flüssiger und fester Form bewirkt eine frostkeilende mechanische Verwitterung: Wasser dringt in Felsspalten und Fugen ein und gefriert darin bei sinkenden Temperaturen. Da sich Wasser ausdehnt, wenn es sich in festes Eis umwandelt, löst es die Seiten des Bruchs weiter auseinander. Dies wiederum ermöglicht einen tieferen Zugang zum flüssigen Wasser, sobald das Eis schmilzt. Dieser Kreislauf geht unerbittlich weiter, erweitert Risse und bricht schließlich Platten und Gesteinsbrocken ab. Ein ähnlicher, wenn auch weniger wichtiger Prozess – das Verkeilen von Salz – tritt in trockenen Klimazonen auf, wo Wasser in Gesteinsbrüchen verdunstet und Salzkristalle zurücklässt, die sich ausdehnen und Druck ausüben. Wasser ist ein primäres Medium der chemischen Verwitterung, bei der Gestein auf seiner mineralischen Ebene verändert wird – etwa durch Oxidation oder Karbonatisierung, bei der im Wasser gelöster Sauerstoff bzw. Kohlendioxid mit Gesteinsbindungen interagiert und diese verändert Mineralien.
Erosion durch Wasser
Wasser ist der mit Abstand wichtigste globale Erosionsfaktor. In seiner festen Form, als Gletschereis, ist es sicherlich eine beeindruckende, bulldozierende Kraft, die dafür verantwortlich ist, Berge zu schnitzen Gipfel in scharfzackige Hörner, messerscharfe Gratkämme und riesige Karbecken, während man Tiefland niederschneidet und scheuert Seebetten. Aber sich bewegendes Wasser – von ephemeren Bächen und klirrenden Flüssen bis hin zu tosenden Meereswellen – wirkt sich auf eine Menge aus größerer kollektiver Maßstab, Rinnen von Hängen und Auskämmen von Schluchten und Kanälen beim Abbau von Sandbänken und Carven Klippen. Die Wirkung eines Flusses ist eng mit Verwitterung und Massenverschwendung verbunden, da ein Großteil seiner erosiven Arbeit die Produkte dieser Vorgänge abtransportiert.
Andere Agenten
Andere Mittel und Prozesse außer Wasser können Verwitterung und Erosion bewirken. Exfoliation ist eine Manifestation der Verwitterung, bei der Platten oder Gesteinsplatten von einer Mutterkuppel oder einem Felsbrocken abgelöst werden, die häufig in Granit beobachtet werden. Geologen sind sich nicht ganz einig, was Exfoliation verursacht – chemische Verwitterung über Wasser ist möglich – aber Druck- oder Temperaturänderungen, wenn eine intrusive Gesteinsmasse durch Erosion freigelegt wird, wurden vermutet. Biologische Verwitterung umfasst den Einfluss lebender Organismen auf das Brechen von Gesteinen. Zum Beispiel können Flechten, diese symbiotischen Vereinigungen von Algen und Pilzen, die gewöhnlich nackten Stein besiedeln, auslaugen Mineralien aus dem Gestein und schwächen es, sowie zerkleinern winzige Partikel, indem es sich bei Benetzung ausdehnt und zusammenzieht und Trocknen. Wind kann ein bemerkenswerter Erosionsfaktor sein, indem er Gestein mit Schwebeteilchen abreibt und Bodenschichten aus Sand und Schluff entfernt.