Le granit, le calcaire et d'autres types de roches peuvent sembler pratiquement indestructibles, mais même ces matériaux robustes ne font pas le poids face à Mère Nature. L'air et l'eau dans l'atmosphère interagissent avec les minéraux des roches, ce qui entraîne une réaction chimique qui affaiblit la roche et la rend vulnérable à l'usure et à l'érosion. Bien entendu, les roches ne sont pas les seules victimes de l'altération chimique; ce phénomène affecte également d'autres substances, du cuivre et d'autres métaux aux matériaux synthétiques.
L'altération chimique comprend tout type d'altération qui modifie la composition moléculaire de la roche et d'autres structures. Ces changements se produisent grâce à des réactions chimiques entre les minéraux de la roche et l'air, l'eau ou d'autres éléments qui interagissent avec la roche. La carbonatation, où le dioxyde de carbone dans l'air réagit avec l'eau dans la roche, représente un exemple simple d'altération chimique. Ce processus crée une substance appelée acide carbonique, qui dissout et affaiblit le matériau.
L'oxydation, où l'oxygène et les minéraux se combinent pour former de nouveaux matériaux, constitue un autre type de base d'altération chimique. L'oxygène réagissant avec le fer dans la roche crée des oxydes de fer, ce qui peut conduire à des stries de couleur rouille à la surface de la roche.
Altération physique
L'altération physique et chimique a pour effet de briser et d'affaiblir les roches, mais les deux processus fonctionnent très différemment. Contrairement à l'altération chimique, l'altération physique ne modifie pas la composition chimique des roches. Au lieu de cela, il comprend des processus qui décomposent physiquement ou mécaniquement la roche. Cela peut inclure des fissures causées par les cycles de gel et de dégel, des ruptures créées par les racines des plantes qui poussent à travers la roche ou l'abrasion due au soufflage de sable ou de particules de roche.
Intempéries vs. Érosion
Beaucoup de gens confondent altération et érosion, mais ces termes renvoient à deux concepts très différents. L'altération, qu'elle soit physique ou chimique, détache ou affaiblit les particules de roche, les laissant libres à l'érosion de les emporter. L'érosion a lieu grâce au mouvement de l'air, de l'eau ou de la glace. Par exemple, la fonte de la neige au sommet d'une montagne pourrait éroder la face d'une montagne déjà affaiblie par les intempéries chimiques.
Effets de l'altération chimique
L'altération chimique produit à la fois des effets positifs et négatifs. Ce processus a contribué à créer certains des plus beaux endroits de la planète, notamment le Grand Canyon, la forêt de pierre de Chine et le parc national de Carlsbad Caverns. L'altération chimique contribue également à la formation du sol, car les particules contenues dans le sol sont dérivées de la roche qui s'est décomposée au fil du temps.
Malheureusement, ce processus endommage également les biens, y compris les maisons et les entreprises. L'altération chimique peut créer des trous rouillés dans les murs d'un hangar en métal ou effacer l'inscription réfléchie sur une pierre tombale. Il peut même endommager de grands monuments et statues. Par exemple, la patine verte de la Statue de la Liberté est le résultat direct de l'altération chimique du cuivre. Le célèbre "Old Man in the Mountain" du New Hampshire, qui a été créé au fil des siècles grâce aux effets des intempéries, a lui-même été victime d'une altération chimique qui a détruit la structure en 2003.