Les roches peuvent sembler incroyablement dures, mais, comme presque tout le reste dans la nature, elles finissent par s'user. Les scientifiques appellent ce processus, où les forces de la nature consomment les roches et les remettent dans les sédiments, l'altération. Il existe de nombreux matériaux différents qui érodent les roches au fil du temps, y compris l'eau. Compte tenu de son omniprésence, l'eau est l'un des agents les plus courants d'altération des roches, en particulier lorsqu'elle gèle et fond avec le temps. Pourtant, il existe de nombreux autres agents d'altération qui rongent la roche.
Altération mécanique
Il existe trois types d'altération des roches, mais le cycle de gel-dégel relève de la catégorie d'altération mécanique (également appelée physique). Selon Georgia Perimeter College, l'altération mécanique est un processus dans lequel un agent d'altération s'use à une roche sans altérer sa composition minérale ou sa structure moléculaire (comme cela arrive avec la rouille ou oxydation). Une roche altérée par altération mécanique est chimiquement identique avant et après le processus, seules sa taille et sa forme sont différentes.
Altération par le gel-dégel
Comme le rapporte l'Encyclopédie de l'eau, l'eau se dilate de 9 % lorsqu'elle gèle. Cela fait du cycle de gel-dégel un puissant agent d'altération. Si, par exemple, de l'eau s'infiltre dans une fissure dans une roche, gèle pendant la nuit puis fond à nouveau le matin, l'expansion de la glace pendant la nuit agrandira la fissure. Le matin, cette eau fondra, mais comme la fissure est plus grande, elle peut maintenant absorber plus d'eau. Cette nuit-là, ce volume d'eau encore plus important se dilatera, rendant la fissure encore plus grande. Au fil du temps, ce processus de gel-dégel provoque facilement la rupture de morceaux de roche en fragments plus petits.
Calage du gel
Le cycle de gel-dégel est ce qui donne à l'eau la capacité de briser les roches, mais le processus est aussi parfois appelé calage par le gel. L'un ou l'autre terme est acceptable.
Le pouvoir de l'eau
Cependant, le cycle de gel-dégel n'est pas le seul moyen par lequel l'eau peut ronger la roche. Les rivières et les ruisseaux peuvent éroder la roche parce que leurs eaux transportent des débris et d'autres sédiments qui s'écoulent constamment à la surface d'une roche, l'usant. L'un des exemples les plus célèbres d'altération des roches au monde, le Grand Canyon de l'Arizona, est le résultat de cette forme d'altération mécanique de l'eau. Cependant, l'eau à elle seule n'a pas sculpté le canyon, car le vent, ainsi que d'autres processus chimiques, ont également contribué aux contours et aux couleurs, selon l'Arizona State University.
Autres processus d'altération
Le Grand Canyon est le résultat de multiples formes d'altération créant sa forme actuelle. Ses couleurs sont dues à l'altération chimique, dans laquelle la composition minérale réelle de la roche se décompose.
Une autre forme d'altération, altération biologique, se produit lorsque les êtres vivants modifient les roches. Les racines des arbres et des plantes, tout comme le cycle gel-dégel, exploitent les fissures dans les roches et, à mesure qu'elles poussent, poussent la roche en l'air.