هوازدگی: هنرنمایی طبیعت در خرد کردن سنگها
هوازدگی چیست و چرا مهم است؟
تصور کن یک تخته سنگ بزرگ در حیاط خانه یا در کوهپایه وجود دارد. بعد از چند سال متوجه میشوی که ترکهای ریزی روی آن ایجاد شده و حتی ممکن است بخشی از آن پوسته پوسته شده باشد. این تغییر، نتیجهٔ هوازدگی است. هوازدگی باعث میشود سنگهای بزرگ و یکپارچه، به قطعات کوچکتری تبدیل شوند بدون آنکه از جای خود جابهجا شوند. این مواد خردشده، همان مواد اولیهای هستند که بعداً با مواد آلی مخلوط شده و خاک حاصلخیز را میسازند. خاک باغچهای که در آن گل میکاریم، نتیجهٔ هزاران سال هوازدگی است!
سه نیروی اصلی: انواع هوازدگی
هوازدگی به سه روش اصلی اتفاق میافتد. گاهی تنها یکی از این روشها فعال است و گاهی هر سه با هم به سنگ حمله میکنند!
| نوع هوازدگی | عامل اصلی | چگونه عمل میکند؟ | مثال ملموس |
|---|---|---|---|
|
فیزیکی (مکانیکی)
خرد کردن
|
تغییرات دما، یخزدگی آب، رشد بلور نمک | سنگ را بدون تغییر شیمیایی، به قطعات کوچکتر میشکند. مانند ترک خوردن یک فنجان داغ بر اثر ریختن آب یخ. | ترک خوردن سنگهای کوه در اثر یخزدگی آب در شکافها. روزها گرم و شبها سرد میشود و سنگ منبسط و منقبض میشود. |
|
شیمیایی
تجزیه کردن
|
آب، اکسیژن، دیاکسید کربن، اسیدها | ساختار شیمیایی کانی3های سنگ را تغییر میدهد و آن را ضعیف یا حل میکند. | زنگ زدن آهن (اکسیداسیون). کدر شدن و حل شدن تدریجی مجسمههای سنگی قدیمی بر اثر باران اسیدی. |
|
زیستی
توسط موجودات زنده
|
گیاهان، جانوران، باکتریها، قارچها | ریشه گیاهان در شکاف سنگ فشار میآورد یا موجودات با ترشح اسید، سنگ را تجزیه میکنند. | بالا آمدن سنگفرش حیاط بر اثر رشد ریشه درخت. حل شدن سنگ توسط اسیدهای تولیدشده از گلسنگ4. |
از کوه تا خانه: تأثیر هوازدگی بر زندگی ما
هوازدگی فقط یک پدیدهٔ علمی در کتابها نیست؛ اثرات آن را هر روز میبینیم و از نتایج آن استفاده میکنیم.
ساختن خاک: همانطور که گفتیم، مهمترین نقش هوازدگی، تولید خاک است. بدون هوازدگی، زمین فقط سنگلاخی بیحاصل بود و کشاورزی ممکن نبود. تمام میوهها و سبزیجات ما مدیون این فرایند هستند.
شکلدادن به مناظر: بسیاری از جاذبههای طبیعی زیبا نتیجهٔ هوازدگی هستند. شکل عجیب و غریب بعضی صخرهها در مناطق بیابانی (مثل یاردانگ5) یا غارهای آهکی با استالاکتیت و استالاگمیت6 زیبا، حاصل هوازدگی شیمیایی توسط آب اسیدی است. در زندگی شهری، هوازدگی شیمیایی باعث فرسوده شدن نماهای ساختمانهای سنگی قدیمی میشود که نیاز به مرمت دارند.
یک آزمایش ساده: میتوانی اثر هوازدگی مکانیکی را ببینی! یک تکه گچ (که نوعی سنگ نرم است) را در یک شیشه دربدار بریز و خوب تکان بده. بعد از چند دقیقه تکان دادن شدید، میبینی که گچها به ذرات ریز و کوچکتری تبدیل شدهاند. این شبیه کاری است که امواج دریا یا حرکت یخچالهای طبیعی در طول زمان بسیار طولانیتر روی سنگها انجام میدهند.
اشتباهات رایج و پرسشهای مهم
پاسخ: خیر. این دو مرحلهٔ پشتسرهم هستند. ابتدا هوازدگی سنگ را در جای خود خرد و تجزیه میکند (مانند خرد کردن بیسکویت در کف دست). سپس فرسایش، قطعات خردشده را توسط آب، باد یا یخ جابهجا میکند (مانند پاک کردن خردههای بیسکویت از روی دست).
پاسخ: از دید طبیعت، هوازدگی مفید و ضروری است. اما از دید انسان، میتواند مخرب باشد. هوازدگی شیمیایی به مرور بناهای تاریخی و ساختمانها را فرسوده میکند. به همین دلیل برای حفاظت از آنها از مواد مقاوم یا پوششهای خاص استفاده میکنند. در عین حال، هوازدگی است که مواد اولیه برای ساخت بتن (مثل شن و ماسه) را نیز فراهم میکند!
پاسخ: سرعت این فرایند به چند چیز مهم وابسته است که میتوان آنها را در یک رابطهٔ ساده دید:
- نوع سنگ: سنگهای سخت مثل گرانیت دیرتر از سنگهای نرم مثل سنگ آهک تجزیه میشوند.
- آب و هوا: مناطق گرم و مرطوب (مانند جنگلهای استوایی) با هوازدگی شیمیایی قوی، سریعترین مناطق برای هوازدگی هستند. مناطق سرد و خشک یا گرم و خشک (بیابانها) عمدتاً هوازدگی فیزیکی دارند و سرعت کار کندتر است.
- زمان: هر چه زمان بیشتری در اختیار این فرایند باشد، تغییرات بیشتر و عمیقتری ایجاد میشود.
پاورقی
1 هوازدگی (Weathering): فرایند تجزیه و تغییر فیزیکی و شیمیایی سنگها و کانیها در سطح زمین یا نزدیک به آن، در تماس با جو، آب و موجودات زنده.
2 فرسایش (Erosion): فرایند جابهجایی مواد حاصل از هوازدگی (مانند ذرات خاک و سنگ) توسط عوامل طبیعی مانند آب جاری، باد، یخچال و نیروی گرانش.
3 کانی (Mineral): مواد طبیعی، جامد و بلوری که ترکیب شیمیایی مشخصی دارند و سنگها از به هم پیوستن آنها تشکیل میشوند.
4 گلسنگ (Lichen): موجودی متشکل از قارچ و جلبک که با هم زندگی میکنند و میتوانند با ترشح اسیدهای آلی، سطح سنگ را تجزیه کنند.
5 یاردانگ (Yardang): اشکال کشیده و نوکتیزی از سنگ که در اثر بادزدگی (نوعی فرسایش بادی) در مناطق بیابانی ایجاد میشوند.
6 استالاکتیت و استالاگمیت (Stalactite & Stalagmite): چکنده و چکیده؛ تشکیلات آهکی در سقف و کف غارها که از رسوب کربنات کلسیم موجود در آبهای نفوذی ایجاد میشوند.
