Ποιοι παράγοντες καθορίζουν το ποσοστό του καιρού;

Ο καιρός ή η κατάρρευση των βράχων παίζει βασικό ρόλο στη στήριξη της ζωής στη γη. Ο καιρός παράγει το έδαφος που επιτρέπει στον πλανήτη μας να έχει ένα ευρύ φάσμα επίγειων φυτών. Τα πρόσφατα σχηματισμένα εδάφη αποτελούνται κυρίως από ξεπερασμένα σωματίδια πετρώματος και ορυκτών. Καθώς τα φυτά μεγαλώνουν, πεθαίνουν και αποσυντίθενται, το έδαφος εμπλουτίζεται με οργανική ύλη, επίσης γνωστή ως χούμους. Ο ρυθμός αποσύνθεσης των βράχων επηρεάζεται από διάφορους παράγοντες.

Ένας τύπος καιρού, γνωστός ως χημικός καιρός, λειτουργεί σε διαφορετικούς ρυθμούς ανάλογα με τη χημική σύνθεση των προσβεβλημένων πετρωμάτων. Δύο από τις κύριες χημικές διεργασίες καιρού είναι η οξείδωση και η ενανθράκωση. Η οξείδωση, η οποία είναι πιο γνωστή ως σκουριά, αποδυναμώνει τους βράχους που εκτίθενται στον αέρα. Η διαδικασία παράγει κόκκινο ή καφέ αποχρωματισμό, όπως στο ξεπερασμένο βασάλτη. Οι βράχοι με υψηλή περιεκτικότητα σε σίδηρο είναι πιο ευαίσθητοι στην οξείδωση. Ο άνθρακας συμβαίνει όταν το διοξείδιο του άνθρακα από την ατμόσφαιρα αναμιγνύεται με νερό για να σχηματίσει ασθενές ανθρακικό οξύ. Ο άνθρακας επηρεάζει κυρίως τους βράχους με υψηλό ασβεστίτη, όπως ασβεστόλιθο και μάρμαρο.

Τα πυριτικά ορυκτά αποτελούνται από κρυσταλλικά πλέγματα που βασίζονται σε χημικούς συνδυασμούς πυριτίου και οξυγόνου που σχηματίζουν ένα επαναλαμβανόμενο πλέγμα. Εάν οι ομάδες πυριτίου-οξυγόνου συνδέονται απευθείας η μία με την άλλη, η διάβρωση προχωρά πιο αργά. Ωστόσο, εάν μερικά από τα άτομα οξυγόνου συνδέονται με ένα ενδιάμεσο στοιχείο, το πλέγμα είναι λιγότερο ανθεκτικό. Για παράδειγμα, το κρυσταλλικό πλέγμα για χαλαζία, ένας βραχώδης βράχος, χρησιμοποιεί μόνο δεσμούς πυριτίου-οξυγόνου. Αντιθέτως, η ολιβίνη θερμαίνεται πολύ γρήγορα. Στο πλέγμα ολιβίνης, πολλά από τα άτομα οξυγόνου συνδέονται με μαγνήσιο ή σίδηρο και όχι με πυρίτιο.

Το κλίμα επηρεάζει το ρυθμό καιρού με δύο διαφορετικούς τρόπους. Οι χημικές καιρικές συνθήκες προχωρούν γρηγορότερα σε ζεστά περιβάλλοντα, καθώς η αυξημένη θερμοκρασία επιταχύνει πολλές χημικές αντιδράσεις που διαλύουν τους βράχους. Αντίθετα, τα ποσοστά φυσικής καιρικών συνθηκών είναι υψηλότερα σε πιο δροσερές περιοχές, ιδιαίτερα εκείνες που αιωρούνται κοντά στην κατάψυξη. Σε τέτοιες περιοχές, η σφήνα του παγετού είναι μια βασική διαδικασία καιρού, στην οποία το υγρό νερό διαρρέει στους πόρους ή σπάει σε βράχο και στη συνέχεια παγώνει.

Τόσο οι χημικές καιρικές συνθήκες όσο και οι φυσικές καιρικές συνθήκες μεγιστοποιούνται σε βρεγμένα περιβάλλοντα. Η σφήνα του παγετού εξαρτάται από τη διαθεσιμότητα του νερού και η χημική διεργασία της ενανθράκωσης απαιτεί τόσο νερό όσο και διοξείδιο του άνθρακα. Το νερό μπορεί επίσης να ξεπεράσει τα βράχια μέσω υδραυλικής δράσης ή μέσω όξινης βροχής. Οι περιοχές με υψηλή περιεκτικότητα σε αλάτι αντιμετωπίζουν επίσης αυξημένες καιρικές συνθήκες λόγω του φαινομένου της σφήνας αλατιού. Όταν το αλμυρό νερό διαρρέει σε βράχο, μικρές ρωγμές μπορούν να διαχωριστούν από την ανάπτυξη κρυστάλλων αλατιού όταν το νερό εξατμιστεί.