Zonele morfoclimatice uscate cu morfogeneza impusa permanent de procese fizice



Zonele morfoclimatice uscate cu morfogeneza impusa permanent de procese fizice


Desfasurare si caracteristici bioclimatice. Zonele includ regiuni desfasurate in extrem intre 50 si 450 latitudine dar cu o concentrare mai mare la tropice. Le sunt specifice cantitatile extrem de mici de precipitatii care cad foarte rar si sub forma de aversa, amplitudini termice mari, deficit de umiditate ridicat, o slaba prezenta a vegetatiei si a solurilor si un contact direct al agentilor externi cu roca. in functie de gradul de ariditate, din cca 35% cat insumeaza din suprafata terestra aceste regiuni, G. Shonlz, P.Meigs citati de Petrov M.P. (1986), se pot separa deserturi hiperaride (4%), aride (15%) si semiaride cu caracteristici tranzitorii spre zonele vecine (16%). Cele mai extinse sunt in Africa si Asia dar raportat la suprafata continentelor ele ocupa 83% in Australia, 64% in Africa, 39% in Asia, 33% in Americi. Daca din vestul Africii si pana in Mongolia ele alcatuiesc un sistem care se intinde pe cca 11 000 km, in celelalte continente reprezinta unitati disparate mai mici la diferite latitudini. Altimetric cuprind preponderent regiuni pana in 500 m (campii si podisuri) la care se adauga depresiuni mari si podisuri intramontane de inaltime medie (Takla Makan,Tibet, Mexic) sau chiar munti din zona tropicala (Ahagar, Hogar, Tibesti in Africa, muntii din Iran si Afganistan etc.). Cea mai mare parte a lor sunt in regiuni de platforma veche supuse modelarii inca din mezozoic la care se adauga si altele mai noi.
Caracteristicile climatice dominante sunt uscaciunea accentuata corelata cu precipitatii extrem de putine si cu o evaporatie puternica. Exista regiuni in care cantitatea de precipitatii anuala (cca 300 mm) se realizeaza cu o oarecare regularitate (in Sahelul african in iulie-septembrie; sud-vestul Australiei, Orientul Apropiat, California in sezonul de iarna; Asia Centrala in martie-aprilie si octombrie etc.) dar si intinse unitati unde ploile asigura o medie multianuala de cca 200 mm care se produce la intervale fara periodicitate dar cu 1-3 averse la intervale foarte mari de timp (uneori de mai multi ani). Cantitatile reduse de precipitatii conditioneaza, cu exceptia fasiilor litorale, o umiditate relativa modesta (in jur de 60%) dar care variaza in timp si de la un sector la altul al desertului. Aerul uscat favorizeaza o insolatie puternica care va determina ziua temperaturi la nivelul suprafetei de nisip de peste 500 (in Sahara s-au inregistrat valori de 70-780). in timpul noptii radiatia terestra intensa conduce la temperaturi apropiate de 00 si chiar sub aceasta valoare (ex. in M. Hoggar inghetul nocturn depaseste 110 zile cu minime ce coboara la �100, in desertul Gobi in sezonul rece scad la �350 pe cand ziua se apropie de 00). in aceste conditii termice evaporatia este deosebita ceea ce conduce la un deficit de umiditate enorm, lucru accentuat local de constitutia petrografica (rocile magmatice impermeabile care nu favorizeaza stocarea apei; masele groase de nisip care conduc la un grad ridicat si rapid de infiltrare la adancime a slabelor cantitati de precipitatii.
in aceste conditii aceste regiuni nu constituie medii propice dezvoltarii vegetatiei. Aceasta este prezenta pe suprafete limitate, discontinui si numai in scurte intervale de dupa caderea precipitatiilor. Exista asociatii cu un numar redus de specii si indivizi aflati la distanta si care au suferit adaptari in raport cu deficitul de umiditate (bulbi, tepi si spini in locul frunzelor, tesuturi cornoase verzi). La contactul cu zonele morfoclimatice limitrofe se dezvolta formatiuni ierboase de stepa desertica (ierburi scunde ce acopera partial un sol subtire si care se dezvolta doar in sezonul cu ploi). Urmeaza formatiuni arbustice aproape circumdesertice, diferite ca alcatuire de la o regiune la alta (brusa cu acacii, euforbii si graminee scunde in Africa de Vest saxaul si pelin in Asia Centrala; brusa cu cactee in S.U.A. si Mexic; catinga braziliana cu arbusti si tufe; scrubul din Australia cu eucalipti si ierburi putine), cu dezvoltare pe suprafete limitate si discontinui neoferind protectie solului subtire si rocilor de sub acesta.
in deserturile propriu-zise formatiunile vegetale sunt rar raspandite (indeosebi in albiile vailor, in depresiuni) au un numar redus de specii, un ciclu biotic mic (in perioade scurte dupa ploi extrem de rare) si unele adaptari (radacini foarte adanci).
in aceste conditii rocile sunt supuse unei intense actiuni directe de modelare.
Agenti, procese si forme de relief rezultate
Meteorizarea, apa din precipitatii, vantul constituie agentii principali in sistemul morfogentic. Specificul acestuia este determinata pe de o parte de modul de asociere a lor in timp dar si de la o regiune la alta iar pe de alta aparte de dominarea actiunilor fizice, mecanice in raport cu cele chimice si biochimice (aproape neglijabile). Unii agenti intervin lent dar continuu (variatiile de temperatura si de umiditate in roca si cu efecte sesizabile dupa durata mare), iar altii se manifesta in intervale de timp diferite dar cu efecte imediate (vantul, apa din precipitatii si local apele curgatoare).
- Meteorizarea se manifesta prin variatii de temperatura si de umiditate atat in roci cat si in depozite. Oscilatiile termice diurne dar si sezoniere marcate de amplitudini ridicate brusce in conditiile unei alcatuiri mineralogice neomogene a rocilor conduc la producerea de produse de dezagregare prin insolatie (termoclastism) in regiunile tropicale si gelivatie (in munti si deserturile de la latitudini mari unde exista mici cantitati de apa in fisurile de roci). Rezultatul il reprezinta mase de materiale dezagregate situate in strate subtiri pe suprafetele cvasiorizontale si poale de grohotis la baza versantilor. Pe versantii dezvoltati pe roci cu alcatuire heterogena termoclastismul poate duce la aparitia unor forme de relief rezidual de tipul coloanelor, crestelor, corniselor, alveolelor de tip taffoni.
in deserturile din Asia Centrala, Mongolia unde cad mai multe precipitatii dar sunt frecvente gerurile in sezonul rece se produce dezagregare prin gelivatie care creeaza mase de grohotis care pe suprafetele slab inclinate raman pe loc formand pavaje de lespezi iar, la baza versantilor conuri si poale de blocuri colturoase.
Variatiile starii de umectare a rocilor se inregistreaza in deserturile litorale sau in depresiunile unde se acumuleaza temporal apa. Ele conduc la diverse procese chimice si mecanice. Astfel in fazele mai umede se realizeaza dizolvarea sarurilor, antrenarea solutiilor in fisuri pentru ca in cele de intensa evaporare prin dezvoltarea cristalelor in fisuri sa se produca presiuni asupra peretilor acestora insotite de largirea si cresterea lor in adancimea rocii (haloclastism). in terenurile argiloase (Asia Centrala) unde predomina montmorilonitul (are o capacitate insemnata de absorbtie a apei) prin umezire se ajunge la cresteri insemnate de volum (gonflari). in fazele de uscaciune prin eliminarea apei se produc crapaturi inscrise in retele de poligoane cu marimi variate in care se strang saruri fie aduse de vant fie de ploile ce survin ulterior.
Relatia umectare-uscare constituie baza mecanismului producerii diverselor tipuri de precipitare a sarurilor la suprafata rocilor. in general ele presupun faze scurte cu umezeala accentuata (din ploi) si faze lungi de uscaciune. Au loc procese fizico-chimice care se inscriu in cicluri de la cateva ore la mai multe saptamani si luni dar numai pe arealele afectate de precipitatie.
- Patina desertica reprezinta pojghita lucioasa de culoare inchisa (rosie, caramizie, vinetie) formata din oxizi (de fier, magneziu etc.) care imbraca suprafata rocii expusa variatiilor de umiditate. Fixarea fierului si magneziului din solutiile care se evapora este rezultatul actiunii unor microorganisme. in timp prin repetarea ciclurilor umezeala-uscare se produce nu numai o crestere inceata in grosime dar si craparea ei si in final sfaramarea rocii.
- Eflorescentele de saruri apar pe sei si in formatiunile argilo-maloase din vatra unor depresiuni. Aici are loc mai intai o concentrare de saruri provenite din evaporarea apei din precipitatii sau de la unele izvoare minerale. intr-o noua faza de umectare sunt dizolvate si antrenate in depozit pentru ca ulterior evaporarea treptata a solutiei din depozit sa faciliteze cristalizarea sarurilor atat la suprafata (eflorescente) cat si in adanc (aici rezulta o structura cu agregate argiloase si cristale de sare). Eflorescente sunt frecvent din sare, ghips.
- Crustele rezulta din sarurile spalate de pe versanti (cloruri, sulfati) si acumulate fie in materialele de la baza acestora fie in conurile de dejectie si depozitele aluvionale din unele depresiuni. Au grosime redusa la suprafata depozitului dar patrunde in acesta pana la diferite adancimi sub forma de pilieri dezvoltati in spatiile goale dintre componentele lor.
- Vantul constituie un agent activ a carui importanta este facilitata de lipsa unui ecran (vegetatie) care sa protejeze rocile. in afara alizeelor se produc multe vanturi locale cu intensitate ridicata si chiar pe alte directii de deplasare. Ele au un rol morfogenetic insemnat. Actiunile sale depind de durata, intensitatea si viteza de propagare dar si de caracteristice petrografice ale suprafetei. Principalul proces il reprezinta spulberarea (deflatia) particulelor de nisip si a altor materiale fine. Ea se realizeaza in trei moduri � rostogolirea elementelor grosiere (1-1,5 mm in diametru) pe distante scurte, saltarea celor cu dimensiuni de 0,2-1 mm (particulele sufera un grad de uzura prin izbire) si mai ales in suspensie (elemente mai mici de 0,1 mm) ce pot frecvent fi ridicate la mai multi metri inaltime si deplasate la distante foarte mari. Cele mai fine particule (diametre sub 0,005 mm) plutesc in masa de aer aflata in miscare ajungand la inaltimi de sute sau chiar cateva mii de metri si la departari de mai multe mii de kilometri (prafurile din Sahara sunt antrenate pana in Europa). Deflatia conduce la o sortare a produselor dezagregarii. Prin spulberarea materialelor fine raman in loc versantii abrupti si masele de grohotisuri care se desfasoara pe intinderi mari formand campurile de pietre. Pe de alta parte pe campuri de nisip deflatia determina la vanturile mai putin intense suite de 'riduri' (ondulari) iar la cele puternice asocieri de dune cu forma si dimensiuni variabile.
Deflatia insa se imbina mai intai cu coroziunea (izbirea rocilor, stancilor, versantilor abrupti de catre particule de nisip) care este maxima la inaltimi reduse (sub 1,5 m) iar apoi cu acumularea (pe masura scaderii puterii de transport conditionata in principal de micsorarea vitezei) in urma careia rezulta dune si mai ales campurile de nisip.
Deci deflatia are un rol esential intrucat ea indeparteaza si sorteaza materialele fine permitand pe de-o parte crearea unui relief rezidual dar si a unuia de acumulare iar pe de alta parte asigura noi suprafete de atac eolian dar si pentru ceilalti agenti.
- Spalarea in suprafata si siroirea sunt procese legate de actiunea apei de ploaie care se produc la intervale mari de timp. Producerea proceselor este legata de ploi care pot asigura cel putin un volum de apa echivalent cu un strat de cca 5 mm si care are cel putin o intensitate de 0,5 mm/minut. Eficacitatea lor morfogenetica consta in faptul ca aceste ploi au caracter de aversa situatie care le determina o insemnata capacitate de transport de material solid. incarcata cu acesta apa devine o panza sau mai multe suvoaie cu putere de eroziune deosebita pe care si-o exercita in suprafata sau pe diferite directii in lungul versantilor. De aici rezulta rolul morfogenetic insemnat al lor in regiunile montane supuse acestor conditii climatice care se transpune in fragmentarea si retragerea suprafetelor de versant si generarea la baza lor a unor pante de echilibru dinamic de tipul pedimentelor in continuarea carora la exterior, prin acumularea materialelor rezulta pante de acumulare (playa) a pietrisurilor si nisipurilor in care apa se infiltreaza rapid. Pe versantii alcatuiti din roci impermeabile procesele sunt deosebit de eficace in jumatatea superioara a lor intrucat catre baza o buna parte a apei se pierde prin infiltrare, evaporare iar puterea de atac si transport slabeste treptat. inca de la finele secolului XX uni cercetatori au acordat spalarii in suprafata si siroirii un rol esential in formarea pedimentelor si glacisurilor.
in deserturile din Asia Centrala, Mongolia, China de nord vest etc. actiunea proceselor este mult mai eficace primavara cand exista apa din topirea zapezii si ploi dar si un strat de roca sau depozit inca inghetat aflat la adancime mica. in aceste conditii apa se va incarca rapid cu materialele dezagregate pe care le va transporta spre baza verantilor lasand in urma blocurile mari care vor fi supuse dezagregarii.
O foarte slaba spalare in suprafata se inregistreaza si pe campurile de nisip unde apa este absorbita rapid pe grosime de 1-2 cm facilitand o usoara deplasare a particulelor spre baza pantei.
- Apele curgatoare si tipurile de vai. Desi exista numeroase vai, ape curgatoare permanente sunt relativ putine ele fiind legate de rauri care-si au bazine de alimentare in zonele cu precipitatii bogate (ex. Nilul, Senegalul si Nigerul in Africa, Amu Daria si Sar Daria in Asia Centrala etc.) iar la traversarea deserturilor pierd o parte din debitul lichid prin evaporare si infiltrare. Raurile vor transporta cantitati insemnate de aluviuni (dominant fine) pe care odata cu micsorarea debitului lichid le va depune treptat. Aproape similare sunt scurgerea si procesele din albiile raurilor care isi au obarsia in regiuni cu ploi bogate si frecvent locul de varsare in unele lacuri din desert carora le asigura existenta (Sari care se varsa in lacul Ciad). Opus acestora sunt cursurile de apa semipermanente apa fiindu-le insuficienta pentru o scurgere permanenta care sa le asigure varsarea in mare, lac etc. Unele au bazin extins ceea ce le da debite bogate la precipitatii si o activitate cu durata mai mare. Ele se pierd in desert. Majoritatea sunt scurgeri de apa scurte si pe durata mica. Sunt specifice regiunilor de munte, ele concentreaza la averse cantitati importante de apa care le impune energie si putere insemnata de transport si eroziune. Viiturile mari provocate de ploi bogate si intense conduc la dezvoltarea unor cresteri bruste de nivel (cativa metri grosime), debite de 10-15 m3/s si viteze mari (variaza in functie de regiunile pe care le strabat). Actiunile exercitate de acestea vor fi diferite ca intensitate in functie de rocile ce intra in alcatuire vailor. Unde exista roci moi viitura va antrena o buna parte din materialul solid din albie si va exercita atat eroziune lineara cat si laterala. Ca urmare, vaile se vor adanci dar si largi. Daca rocile din albia si versantii vaii sunt rezistente atunci apa va exercita preponderent eroziune liniara rezultand vai inguste.Transportul in timpul viiturilor va fi excesiv in faza producerii nivelului maxim cand va rostogoli bolovanisurile de provenienta laterala si va amesteca fara triere elementele mai mici; prin acestea apele vor dobandi o forta de atac deosebita. Diminuarea viituri se va transmite in slabirea capacitatii de transport (doar elementele fine), depunerea in albie a pietrisurilor si nisipurilor iar in final a malului ce va umple golurile dintre aluviunile grosiere. in intervalul secetos ce urmeaza apa va fi eliminata din depozit iar acesta se va intari, uneori rezultand si cruste.
Rezultatele acestor procese vor fi vaile cu dimensiuni si forme variate. Se impun doua tipuri
- vaile scurte, adanci si inguste create de torenti pe versantii cu panta mare care uneori datorita frecventei ridicate impun un peisaj specific de badlandsuri;
- vaile de tip ued � care au dimensiuni foarte mari, profil transversal in forma literei 'U', cu sectoare in profil longitudinal cu roca la zi si altele in care sunt acumulari de aluviuni bogate. Multe sunt vai vechi dezvoltate in prima parte a cuaternarului in conditiile unui climat care asigura cantitati mai mari de precipitatii si o ritmicitate a caderii lor. in prezent evolutia este determinata de cursuri de apa tumultoase care se produc la intervale mari de timp in urma unor averse insemnate. Apa cu materialele antrenate exercita o actiune de eroziune laterala intensa ce favorizeaza largirea si malurile abrupte. Pierderea treptata a apei se face prin evaporare dar si prin infiltrarea in masa de materiale depuse. Ultimile scurgeri creeaza prin eroziune lineara santuri in propriile aluviuni.
Tipuri de reliefuri specifice
- Campurile de nisip sunt desfasurate pe suprafete imense in regiunile joase si depresionare fiind rezultatul acumularii aici a materialelor transportate fie de catre vanturile permanente (alizee) fie de catre reteaua de rauri deosebit de active in conditiile unor climate mai umede in pleistocen si holocenul inferior.
Sunt numite erguri in Sahara si kumuri in Asia Centrala. in cuprinsul lor exista insa si depresiuni (gassi) cu izvoare bogate ce-au favorizat atat dezvotarea vegetatiei dar si aunor asezari (oaze).
Pe ele vanturile au impus o morfologie de dune cu forme si marimi variabile care se inscriu in sectoarele cele mai aride ale regiunilor de deserturile Sahara, Kara Kum, Kazal Kum, Atacama, Kalahari etc
- Campurile de pietre se afla in marginile muntilor vechi, materialele grosiere care intra in componenta lor provenind din procese complexe de dezagregare (prin termoclastism sau haloclastism), siroire, pluviodenudare sau din conurile de aluviuni depuse de raurile active in pleistocen-holocen. Prin spulberarea de catre vant a elementelor fine au ramas aici blocuri si bolovanisuri pe care se dezvolta patine desertice.
- Hamadele � sunt platouri aproape orizontale individualizate datorita existentei unor strate groase de roca cu rezistenta mare la atacul apelor de siroire. Suprafata poate avea caracter structural, poate fi un rest de pediplena sau din glacisuri a caror materiale sunt cimentate. Platourile domina uedurile sau depresiunile limitrofe prin versanti abrupti; prin fragmentare rezulta martori de eroziune (gara). Meteorizarea, spalarea in suprafata si vantul pot favoriza dezvoltarea pe platou de blocuri si bolovanisuri de dezagregare.
- Pedimentele, glacisurile, pediplenele si inselbergurile. Sunt forme cu dimensiuni variate si care au rezultat printr-o evolutie de durata a versantilor muntilor.
- Pedimentale sunt considerate ca forme de relief mostenite, rezultate in timp indelungat si intr-un climat cu sezoane mai umede si aride care favorizau retragerea versantilor montani prin imbinarea mai multor procese (meteorizarea care slabea rezistenta rocilor si producea fragmente de roca mici; spalarea in suprafata si siroirea care la aversele de ploaie le indepartau etc.). Ele constituie suprafete de echilibru dinamic ce rezultau la baza acestor versanti in retragere; au inclinare mica si implica doua sectoare, unul taiat in roca si altul la exterior pe care s-au acumulat materiale in strat subtire (numit bajada). Contactul dintre pediment si versant se realizeaza brusc in lungul unei linii numita knick. La exteriorul pedimentelor sunt depresiuni umplute cu materiale acumulate (playa) frecvent nisipoase. Pe aceasta sunt sectoare mai joase cu acumulari de saruri (sebkra sau salinas). in conditiile climatice actuale continua evolutia dar mult mai slaba.
- Pediplena este o campie de eroziune cu intindere mare rezultata din unirea pedimentelor. Din vechiul relief muntos raman martori de eroziune care domina pediplena si care poarta numele de inselberguri. in conditiile ridicarii sacadate si pe ansamblul a acestor regiuni se poate ajunge la formarea mai multor generatii de pediplene care se imbuca. (L.King in Africa a diferentiat cinci generatii).
- Glacisurile reprezinta forme de echilibru dinamic asemanatoare pedimentelor. Difera de acestea prin forma (larg concava), dimensiuni (mai reduse), lipsa knikului, depozite mai groase care pot fi cimentate, absenta inselbergurilor. Conditiile de formare sunt similare (sezon uscat si sezon in care pot surveni ploi torentiale) la care se imbina procesele de meteorizare, pluviodenudare. La cele dezvoltate in Asia se adauga crioclastismul, solifluxiurile (J.Demangeot, E.Bernus 2001).
- Vaile au scurgere doar la viituri; reprezentative sunt uedurile.
- Endo si exocarstul este dominant reprezentat prin forme in regiunile cu climat mai umed.