نقش گیاهان در هوازدگی: خرد شدن سنگها بهدست ریشهها
هوازدگی چیست و گیاهان در کدام نوع آن نقش دارند؟
هوازدگی به فرایندی گفته میشود که در آن سنگها و کانیها در سطح زمین یا نزدیک آن، تحت تأثیر عوامل مختلف، خرد یا تجزیه شیمیایی میشوند. این فرآیند به دو روش اصلی انجام میشود:
| نوع هوازدگی | عامل اصلی | نتیجه | نقش گیاهان |
|---|---|---|---|
| هوازدگی فیزیکی | تغییرات دما، یخزدگی آب، فشار ریشه گیاهان | خرد شدن سنگ به قطعات کوچکتر (بدون تغییر شیمیایی) | نقش مستقیم و مهم |
| هوازدگی شیمیایی | آب، اکسیژن، دیاکسید کربن، اسیدهای گیاهی | تغییر ترکیب شیمیایی سنگ و تبدیل آن به مواد جدید | نقش غیرمستقیم |
همانطور که در جدول میبینید، نقش اصلی گیاهان در هوازدگی فیزیکی است. آنها با عمل مکانیکی ریشههای خود باعث شکستن سنگ میشوند. این نوع خاص از هوازدگی فیزیکی که توسط موجودات زنده انجام میشود، «هوازدگی زیستی» نام دارد.
مراحل خرد شدن سنگ توسط ریشه گیاه
این فرآیند مانند یک داستان پلیسی آرام و پیوسته است که در چند مرحله اتفاق میافتد:
مرحله اول: نفوذ
بذر یک گیاه در یک شکاف یا ترک کوچک روی سنگ میافتد. این شکاف ممکن است بر اثر تغییرات دمای روز و شب یا حرکت اولیهٔ زمین ایجاد شده باشد. با فراهم شدن کمی خاک و رطوبت، بذر جوانه میزند.
مرحله دوم: رشد و ایجاد فشار
ریشهٔ جوانه برای یافتن آب و مواد معدنی، به سمت پایین و عمق شکاف رشد میکند. با ضخیم شدن ریشه، فضای بیشتری اشغال میشود. سلولهای ریشه برای رشد، به دیوارههای شکاف فشار وارد میکنند. این فشار میتواند بسیار قوی باشد؛ طوری که دانشمندان آن را با فرمول سادهای برای فشار ریشه نشان میدهند: $P = \frac{F}{A}$ که در آن P فشار، F نیروی رشد ریشه و A سطح مقطع ریشه است.
مرحله سوم: گسترش شکاف
این فشار ممتد و فزاینده، باعث میشود ترک اولیه کمکم گشاد شود. مانند وقتی که یک گوه چوبی را در شکاف یک کنده درخت میکوبیم تا آن را بشکافیم.
مرحله چهارم: خرد شدن نهایی
با گشاد شدن شکاف، عوامل دیگر هوازدگی مثل نفوذ آب و یخزدگی آن در زمستان، آسانتر عمل میکنند. سرانجام، قطعهای از سنگ کاملاً جدا میشود. این قطعات خردشده، اولین مواد تشکیلدهندهٔ خاک هستند.
از دیوار حیاط تا کنار جاده: مثالهای ملموس
برای دیدن این پدیده، کافی است با دقت بیشتری به اطراف نگاه کنید:
۱. پیادهروهای شهری و جدولها: حتماً دیدهاید که گاهی گیاهان کوچک و علفهای هرز از بین درزهای بتنی پیادهرو یا کنار جدول خیابان سر در میآورند. پس از چند سال، این درزها گشادتر شده و حتی ممکن است قطعات کوچکی از بتن یا آسفالت کنده شود. این همان هوازدگی زیستی در عمل است.
۲. دیوارهای قدیمی و خرابهها: در بناهای قدیمی یا دیوارهای فرسوده، درختان یا درختچههای بزرگی مثل انجیر یا اقاقیا را میبینیم که از وسط دیوار رشد کردهاند. ریشههای قوی این درختان بهمرور زمان باعث ترکخوردگی و تخریب بخشهایی از دیوار شدهاند.
۳. صخرههای کوهستانی: در گردشهای کوهنوردی، به صخرهها نگاه کنید. اغلب درختان کاج یا بلوط را میبینید که ریشههای آنها مانند پنجهای آهنین دور سنگها پیچیده و آنها را در آغوش گرفتهاند. در بسیاری موارد، سنگ بهوضوح در محل رشد ریشه، ترک خورده است.
| نام گیاه (مثال) | ویژگی ریشه | قدرت تأثیر بر سنگ |
|---|---|---|
| درخت انجیر | ریشههای هوازی قوی و مهاجم | خیلی زیاد (میتواند سازهها را خراب کند) |
| علفهای هرز (مثل قاصدک) | ریشههای عمیق و محکم | متوسط (شکافهای کوچک را گشاد میکند) |
| گلسنگ3 | ریشه ندارد ولی ریسههای4 ریز | کم اما مؤثر (بیشتر هوازدگی شیمیایی ایجاد میکند) |
اشتباهات رایج و پرسشهای مهم
پاسخ: شاید عجیب به نظر برسد، اما همین شکستن سنگ، قدم اول برای مفید شدن آن است! با خرد شدن سنگها و اضافه شدن مواد آتی (مثل بقایای گیاهان مرده)، بهتدریج خاک حاصلخیز تشکیل میشود. پس گیاهان هم باعث تخریب سنگ بستر میشوند و هم با تشکیل خاک، بستر جدیدی برای زندگی خود و دیگر موجودات فراهم میکنند.
پاسخ: خیر، هوازدگی بهطور کلی و هوازدگی توسط گیاهان بهطور خاص، فرآیندی بسیار کند است که ممکن است دهها تا صدها سال طول بکشد تا یک سنگ بزرگ را کاملاً خرد کند. این موضوع یک مثال عالی از تغییرات کند و تدریجی در طبیعت است.
پاسخ: خیر، ساقههای برخی گیاهان رونده مانند پیچک نیز با تنگ کردن و فشار آوردن به تنه درختان یا حتی صخرهها میتوانند باعث هوازدگی فیزیکی شوند. همچنین، برگهای ریختهشده و تجزیهشده، اسیدهای ضعیفی تولید میکنند که در هوازدگی شیمیایی سنگها نقش دارند.
پاورقی
1 هوازدگی (Weathering): فرآیند تخریب و تجزیه سنگها و کانیها در سطح زمین یا نزدیک آن بر اثر تماس با هوا، آب و موجودات زنده.
2 هوازدگی زیستی (Biological Weathering): نوعی از هوازدگی که در آن فرآیند تخریب سنگ توسط فعالیت موجودات زنده (گیاهان، جانوران، باکتریها و قارچها) انجام میشود.
3 گلسنگ (Lichen): موجودی مرکب از قارچ و جلبک که به صورت لکههای سبز، زرد یا نارنجی روی سنگها و تنه درختان دیده میشود. با ترشح اسیدهای آلی به تجزیه شیمیایی سنگ کمک میکند.
4 ریسه (Hypha): رشتههای نازک و تار مانند که بدن قارچها و گلسنگها را تشکیل میدهند و میتوانند به درون خلل و فرج سنگ نفوذ کنند.
