Hvordan skjer forvitring?

Forvitring er nedbryting av bergarter og mineraler "in situ", noe som betyr at det skjer uten større bevegelse av bergmaterialene. Forvitring skjer gjennom prosesser eller kilder i miljøet, inkludert hendelser som vind og gjenstander som plantens røtter. Forvitring er enten mekanisk, der bergarter brytes ned gjennom en ekstern kraft, eller kjemisk, noe som betyr at bergarter brytes ned gjennom en kjemisk reaksjon og endring.

Mekanisk forvitring skyldes trykk fra en ekstern, fysisk kraft, som varme eller friksjon. Varmeforvitring er dominerende i kalde og tørre klima, som ørkenen. I løpet av dagen i ørkener kan temperaturen stige til over 40 grader Celsius (100 grader Fahrenheit), men temperaturen kan avkjøles til 5 grader Celsius (41 grader Fahrenheit) eller under om natten. Når været er varmere, utvides bergartene, og de ytre lagene trekker seg sammen og blir mindre når temperaturen avkjøles. Lagene av fjellet fortsetter å bli svakere gjennom denne prosessen, og plater faller av i en prosess som kalles peeling. Vind kan også føre til at bergarter brytes i mindre biter ved å bruke kraft i sprekker og skure ut biter av stein.

En annen vanlig type mekanisk forvitring er fryse-tine forvitring, som skjer når været svinger over og under 0 grader Celsius (32 grader Fahrenheit). Vann strømmer inn i sprekkene i bergarter, men når det fryser, krystalliserer vannet seg til en sekskantet form, som tar mer plass enn flytende vann, ifølge HyperPhysics-nettstedet vedlikeholdt i Georgia State Universitet. I løpet av dagen vil isen tine og fryse igjen når temperaturen synker. Denne prosessen utvider sprekkene i bergarter og bryter dem til slutt fra hverandre.

Kjemisk forvitring refererer til prosessen der bergarter brytes ned gjennom kjemiske reaksjoner; denne forvitringen skjer på molekylært nivå. Denne typen forvitring får steiner til å brytes ned og forekommer oftest i varme og fuktige klimaer. All nedbør inneholder karbonsyre, som kjemisk reagerer med kalsiumkarbonat i bergarter som kritt og kalkstein gjennom en prosess som kalles karbonatisering. Bergarten blir løselig i vann, så berget løses gradvis opp etter hvert som det faller regn. Bergarter som inneholder jernmineraler oksiderer, eller rust, som kjemisk endrer bergartens struktur og får den til å bryte fra hverandre.

Biologisk forvitring kombinerer både mekanisk og kjemisk forvitring og er forårsaket av planter eller dyr. Når planterøttene vokser dypere for å finne vannkilder, skyver de gjennom sprekker i bergarter, og bruker kraft for å skyve dem fra hverandre. Når røttene vokser, blir sprekkene større og bryter steinene i mindre biter. Når planter dør, produserer de syre når de spaltes, og forårsaker en kjemisk reaksjon i fjellet som ytterligere oppløser deler av bergarter. I det vesentlige kan planter lage sin egen jord på denne måten, slik at den smuldrende sprekken blir mer gjestfri for neste frø som legger seg der. Dyr, inkludert mennesker, kan også forårsake biologisk forvitring gjennom hyppig bevegelse over en stein. Denne friksjonen slites biter av overflatemateriale.