Ako funguje zvetrávanie pri zmrazení a rozmrazení?

Skaly sa môžu zdať neuveriteľne tvrdé, ale rovnako ako takmer všetko ostatné v prírode sa časom vyčerpajú. Vedci nazývajú tento proces, keď prírodné sily pohlcujú kamene a tie ich späť do sedimentu, zvetrávajú. Existuje mnoho rôznych materiálov, ktoré časom erodujú skaly, vrátane vody. Voda je vzhľadom na svoju všadeprítomnosť jedným z najbežnejších činiteľov zvetrávania hornín, najmä keď časom zamrzne a topí sa. Stále existuje veľa ďalších poveternostných látok, ktoré požierajú kamene.

Existujú tri druhy zvetrávania hornín, ale cyklus zmrazovania a rozmrazovania spadá do kategórie mechanického (nazývaného aj fyzikálneho) zvetrávania. Podľa Georgia Perimeter College je mechanické zvetrávanie proces, pri ktorom sa nosí poveternostná látka preč od skaly bez zmeny jej minerálneho zloženia alebo molekulárnej štruktúry (ako je to v prípade hrdze alebo oxidácia). Hornina zvetraná mechanickým zvetrávaním je chemicky identická pred a po ukončení procesu, líšia sa iba jeho veľkosť a tvar.

Ako informuje Water Encyclopedia, voda sa po zamrznutí rozšíri o 9 percent. Vďaka tomu je cyklus zmrazovania a topenia silným zvetrávaním. Ak napríklad voda vsiakne do trhliny v skale, cez noc zamrzne a potom sa ráno opäť roztopí, rozširovanie ľadu počas noci trhlinu zväčší. Ráno sa táto voda roztopí, ale pretože je trhlina väčšia, môže teraz naberať viac vody. Tej noci sa tento ešte väčší objem vody rozšíri, čím sa prasklina ešte zväčší. Postupom času tento proces zmrazovania a topenia ľahko spôsobí, že sa kúsky horniny rozpadnú na menšie fragmenty.

Cyklus zmrazenia a rozmrazenia je to, čo dáva vode schopnosť rozbíjať kamene, ale tento proces sa tiež niekedy nazýva mrázový klin. Každý termín je prijateľný.

Cyklus zmrazenia a rozmrazenia však nie je jediný spôsob, ako môže voda zožrať horninu. Rieky a potoky môžu erodovať horninu, pretože ich vody nesú trosky a iný sediment, ktorý neustále preteká povrchom skaly a opotrebúva ju. Jeden z najslávnejších príkladov zvetrávania hornín na svete, arizonský Grand Canyon, je výsledkom tejto formy mechanického zvetrávania vody. Samotná voda však kaňon nevyrezávala, pretože vietor, ako aj ďalšie chemické procesy prispeli tiež k obrysom a farbám, uvádza Arizonská štátna univerzita.

Grand Canyon je výsledkom viacerých foriem zvetrávania, ktoré vytvárajú jej súčasnú podobu. Jeho farby sú výsledkom chemického zvetrávania, pri ktorom sa rozkladá skutočné minerálne zloženie horniny.

Iná forma zvetrávania, biologické zvetrávanie, nastáva, keď živé veci menia skaly. Korene stromov a rastlín, podobne ako cyklus zmrazovania a rozmrazovania, využívajú praskliny v skalách a ako rastú, posúvajte skalu od seba.