Que fatores determinam a taxa de intemperismo?

O desgaste, ou a quebra de rochas, desempenha um papel fundamental no suporte à vida na Terra. O intemperismo produz o solo que permite ao nosso planeta ter uma ampla variedade de plantas terrestres. Os solos recém-formados consistem principalmente de rocha intemperizada e partículas minerais. À medida que as plantas crescem, morrem e se decompõem, o solo se enriquece com matéria orgânica, também conhecida como húmus. A taxa de decomposição das rochas é influenciada por vários fatores.

Um tipo de intemperismo, conhecido como intemperismo químico, funciona em taxas diferentes dependendo da composição química das rochas afetadas. Dois dos principais processos de intemperismo químico são a oxidação e a carbonatação. A oxidação, mais conhecida como ferrugem, enfraquece a rocha exposta ao ar. O processo produz descoloração vermelha ou marrom, como no basalto intemperizado. Rochas com alto teor de ferro são mais suscetíveis à oxidação. A carbonatação ocorre quando o dióxido de carbono da atmosfera se mistura com a água para formar um ácido carbônico fraco. A carbonatação afeta principalmente rochas com alto teor de calcita, como calcário e mármore.

Os minerais de silicato consistem em redes cristalinas baseadas em combinações químicas de silício e oxigênio que formam uma grade repetitiva. Se os grupos silício-oxigênio se ligam diretamente uns aos outros, o desgaste ocorre mais lentamente. No entanto, se alguns dos átomos de oxigênio se ligam a um elemento intermediário, a rede é menos durável. Por exemplo, a estrutura cristalina do quartzo, uma rocha de intemperismo lento, usa apenas ligações silício-oxigênio. Em contraste, a olivina sofre um desgaste muito rápido. Na estrutura da olivina, muitos dos átomos de oxigênio se ligam ao magnésio ou ao ferro em vez do silício.

O clima afeta a taxa de intemperismo de duas maneiras diferentes. O intemperismo químico ocorre mais rapidamente em ambientes quentes, pois o aumento da temperatura acelera muitas reações químicas que quebram as rochas. Em contraste, as taxas de intemperismo físico são mais altas em regiões mais frias, particularmente aquelas que ficam perto do congelamento. Nessas áreas, o congelamento é um processo chave de intemperismo, no qual a água líquida penetra nos poros ou fraturas na rocha e depois congela.

Tanto o intemperismo químico quanto o físico são maximizados em ambientes úmidos. A formação de gelo depende da disponibilidade de água, e o processo químico de carbonatação requer água e dióxido de carbono. A água também pode afetar diretamente as rochas por meio da ação hidráulica ou da produção de chuva ácida. As áreas com alto teor de sal também apresentam aumento do intemperismo devido ao fenômeno de incrustação de sal. Quando a água salgada penetra na rocha, pequenas fissuras podem ser abertas pelo crescimento de cristais de sal quando a água evapora.