Eroosio

Massaliikunnossa rapautunut maa-aines tai lumi liikkuu rinnettä alas painovoiman vaikutuksesta. Massaliikunnot ovat osa eroosioprosessia.

Rinteillä irtain maa tai lumi pysyy paikoillaan vain, jos sitä paikallaan pitävä kitkavoima on suurempi kuin siihen kohdistuva painovoima. Massaliikunnot jaetaan nopeisiin ja hitaisiin massaliikuntoihin.

Nopeita massaliikuntoja ovat maanvyöryt, tulivuorenpurkauksen aiheuttama mutavyöryt eli laharit ja lumivyöryt.

Maanvyöryjen yleisin syy on rankkasateiden aiheuttama maan vettyminen. Vesi maarakeiden välissä pienentää niiden välistä kitkaa ja siten painovoima saa maan liikkeelle rinnettä alas.

Myös maanjäristykset laukaisevat vyöryjä. Metsien hakkaaminen rinteiltä altistaa maanvyöryille, koska puiden juuret eivät enää pidä tehokkaasti maata paikallaan.

Rinteillä tehtävät maansiirtotyöt kuten uuden tien tekeminen ja räjäytykset lisäävät riskiä massaliikuntoon. Samoin vaikuttaa liikenteen aiheuttama tärinä.

Vuorenvieremissä kallioseinämä sortuu. Ne synnyttävät rinteiden alle vyörysorakeiloja.

Lumivyöryt vaativat syntyäkseen 25–45 astetta jyrkän rinteen ja otolliset sääolosuhteet. Jyrkemmälle kuin 45-asteiselle rinteelle lumi ei pääse kertymään riittävästi aiheuttaakseen lumivyöryä. Usein lumivyöryn laukaisee ihminen esimerkiksi lasketellessaan. Lumivyöryjen päätyypit ovat irtolumivyöry ja laattalumivyöry. Irtolumivyöryssä lähtee liikkeelle irtonainen, vastasatanut lumi. Ne ovat tyypillisiä voimakkaiden lumisateiden jälkeen.

Laattalumivyöry syntyy kokonaisen lumikerroksen liukuessa alas. Eri lumikerrosten rakenne ja lämpötila ovat erilaisia. Laattalumivyöryssä alla oleva lumikerros toimii liukupintana. Laattalumivyöryjen nopeus voi olla lähes 300 km/h, joten ne ovat ihmiselle vaarallisimpia.

Joskus vettynyt maa voi liukua myös hitaasti rinnettä alaspäin. Tällaista maa-aineksen pintakerrosta, joka valuu hitaasti rinnettä alas, kutsutaan vuotomaaksi. Vuotomaan liike on niin hidasta, että sitä ei voi nähdä. Arktisilla alueilla roudan sulaminen aiheuttaa vuotomaailmiön. Esimerkiksi Saanan rinteillä kiviaines valuu alaspäin muutamia senttimetrejä vuodessa. Esimerkiksi tunturin rinteillä aidat ja puut voivat kallistuvat rinteen hitaan liikkeen vuoksi.

Osa jääeroosiosta tapahtuu jäätikön sulamisen loppuvaiheessa. Vuoristoissa ja mannerjäätikön reunoilla jäätikön virtausuomat kovertavat U-laaksoja[käsite: U-laakso – Jäätikön virtausuoman kovertama U-kirjaimen muotoinen laakso.], joiden poikkileikkaus muistuttaa U-kirjainta, koska jää kuluttaa laaksoa leveämmältä alalta kuin V-laaksoja synnyttävä veden virtaus. Jos U-laakso yltää mereen asti, jäätikön sulamisen jälkeen paikalla on vuono[käsite: vuono – Jäätikkövirran kovertama U-laakso, jonka pohja on merenpinnan alapuolella], kuten esimerkiksi Norjassa.

Jää murskaa, siirtää ja kasaa kiviainesta. Jäätikön sulamisen jälkeen erikokoiset mineraalimaan kappaleet hienosta hiekasta isoihin kiviin muodostavat moreenia[käsite: moreeni – Jäätikön murskaama ja kuljettama aines, joka sisältää kaikenkokoista maa-ainesta.], joka on Suomen yleisin maalaji. Noin puolet maamme pinta-alasta on moreenia.

Jäätikön alla olevien kalliokumpareiden ympärille kasaantui drumliineja[käsite: drumliini – Jäätikön kalliokumpareen ympärille kasaama moreeniharjanne. Drumliini on jäätikön kulkusuunnan mukainen.] eli moreeniharjanteita, jotka ovat jäätikön kulkusuunnan suuntaisia. Jäätikön reunaan kasaantui reunamoreenia.

Suurimpia jään kuljettamia kiviä kutsutaan siirtolohkareiksi[käsite: siirtolohkare – Jäätikön siirtämä suuri kivi]. Jään liike on tasoittanut silokalliota[käsite: silokallio – Jäätikön hioma ja tasoittama kalliopinta] ja kuluttanut niihin jään liikkeen suuntaisia uurteita. Jään liikesuunta näkyy kartalla ja satelliittikuvissa myös järvien suuntautuneisuudessa eli niin, että useimmat Suomen järvet ovat pituussuunnassa luode-kaakko -suuntaisia.

Jäätikön sulamisvaiheessa jäätikön uurteissa ja sen alla kulki suuria sulamisvesivirtoja. Niiden pohjalle kerrostui veden tuomaa hiekkaa ja soraa. Näin syntyivät harjut[käsite: harju – Jäätikön sulamisvesivirran pohjaansa kasaama hiekka- ja soramuodostuma]. Joen kuljettamasta aineksesta syntyi jokisuulle deltoja. Jos jäätikköjoki laski jäätikön edustan kuivalle maalle, syntyi kuivanmaandelta eli sanduuri.

Sulamisvesivirta saattoi myös pyörittää kiveä kalliota vasten. Tuloksena oli hiidenkirnu[käsite: hiidenkirnu – Kalliokuoppa, joka on syntynyt veden pyörittäessä kiveä kalliota vasten.].

Jäätikön sulaminen hidastui aika ajoin, jolloin jään reunalle syntyi suuri reunamuodostuma[käsite: reunamuodostuma – Jään reunalle kertynyt suuri kasautumismuodostuma, esimerkiksi Salpausselkä]. Siinä jäätikkö kasasi moreenia ja sulamisvesivirrat muodostivat jäätikön reunalle deltoja. Salpausselät ovat Suomen suurimpia reunamuodostumia. Supat[käsite: suppa – Jäälohkareen sulamiskuoppa] ovat yleisiä reunamuodostumissa. Niissä maahan on jäänyt kuoppa jäälohkareen sulamisen jälkeen.

Reunamuodostuman eteen, meren pohjalle, kerrostui sulamisvesivirtojen tuoma hienoin aines. Suomen savikot ovat syntyneet tällä mekanismilla.

Jääkaudella[käsite: jääkausi – Maapallon ilmastollisesti kylmä ajanjakso. Voidaan tarkoittaa joko pitkää vuorottaisten jäätiköitymisten ja interglasiaalikausien kokonaisuutta tai vain yhtä interglasiaalikausien välistä kylmää ajanjaksoa.] runsaan kahden kilometrin paksuinen jäämassa painoi kiinteää maankuorta sen alla olevaan vaippaan noin 800 m alaspäin. Kun jää suli ja sen paino poistui maankuoren päältä Suomen kohdalla, alkoi maankohoaminen[käsite: maankohoaminen – Ilmiö, jossa maankuori nousee ylöspäin esimerkiksi jäätikön painon poistuttua.], joka etenee Perämeren rannikolla on nykyäänkin lähes 1 cm vuodessa.

Kun Itämeri alkoi vapautua mannerjäästä ja maa alkoi kohota, Itämeren alueella on ollut monia eri meri- ja järvivaiheita.

Maankohoamisen syynä on se, että maankuori pyrkii tasapainoon alla olevan vaipan päällä. Ilmiötä kutsutaan isostasiaksi[käsite: isostasia – Maan kuoren pyrkimys tasapainoon elastisen vaipan päällä].

Liikkuva vesi on maailmanlaajuisesti yleisin eroosion aiheuttaja. Se kuluttaa, kuljettaa ja kasaa maa-ainesta tehokkaasti. Miljardien vuosien kuluessa vesieroosio siirtää vuoristojen kiviaineksen rannikoille hienojakoisena maa-aineksena.

Esimerkiksi Kiinan ja Korean välistä merialuetta kutsutaan Keltaiseksi mereksi. Se saa värinsä Keltaisen joen (Huang He) tuomasta hienojakoisesta maa-aineksesta, joka on peräisin yläjuoksun laajoilta lössialueilta. 10 litraa Keltaisen joen vettä kuljettaa mukanaan 0,3 kg lietettä. Vastaavasti Niilin vedessä on vain 10 grammaa lietettä 10 litrassa vettä.

Sadevesi siirtää ainesta etenkin rinteillä ja kasvittomilla alueilla. Vesieroosion voima riippuu veden määrästä, virtausnopeudesta ja alustan laadusta. Lopulta sadevesi kertyy jokiuomiin. Niissä raskaampi aines pyörii pitkin pohjaa. Hienojakoisempi aines kulkee virran mukana lietteenä tai veteen liuenneena. Vuoristossa, joen yläjuoksulla, nopeasti virtaava vesi kuluttaa voimakkaasti kapeaa laakson pohjaa.

Nopeasti virtaavassa vedessä jopa isohkot kivet kulkevat pohjaa pitkin vierien. Laakson poikkileikkauksesta tulee V-kirjaimen muotoinen, eli syntyy V-laakso[käsite: V-laakso – Joen kuluttama poikkileikkaukseltaan V:n muotoinen laakso]. Alajuoksun tasaisemmaksi kuluneessa maastossa joki alkaa usein kuluttaa reunojaan, jolloin alkaa syntyä leveä jokilaakso.

Jos kallioperä on riittävän helposti kuluvaa, kuten hiekkakiveä, joki voi kuluttaa miljoonien vuosien kuluessa uomakseen syvän kanjonin[käsite: kanjoni – Joen kallioperään kuluttama syvä uoma].

Kanjonit syntyvät kuivilla seuduilla, joilla maanpinnan eroosio jokiuoman ympärillä ei ole voimakasta.

Rantoja muokkaavia tekijöitä kutsutaan rantavoimiksi. Niitä ovat aallokko, merivirrat, vuorovesi ja talvisen jääkerroksen liikkeet. Ne kuluttavat rantoja sekä siirtävät ja kasaavat maa-ainesta paikasta toiseen.

NASA: Video rannan muutoksista USA:n itärannikolla

Rantavoimat synnyttävät jyrkkiä rantatörmiä, koska kulutus kohdistuu törmän alaosaan. Lopulta yläpuolella oleva törmä sortuu veteen. Törmän edustalle syntyy rantatasanne[käsite: rantatasanne – Rantatörmän edustalle muodostunut tasainen ranta-alue]. Rannan jatkuva kuluminen voi jättää pystyyn kalliopilareita eli raukkeja[käsite: raukki – Rannan virtausten synnyttämä kalliopilari].

Virtaukset kasaavat ainesta pitkiksi niemekkeiksi, joiden taakse jää suojaisia laguuneita[käsite: laguuni – Rannan niemekkeen tai koralliriutan taakse jäävä suojainen vesialue]. Alankomaiden ja Saksan rannikolla ne ovat yleisiä. Itämerellä näitä laguuneita kutsutaan haffeiksi[käsite: haffi – Itämerellä rantaniemekkeen takana oleva suojainen lahti].

Jää pystyy kasaamaan rannan suuntaisen kerrostuman kiviä eli rantapalteen[käsite: rantapalle – Jään rantaan kasaama kivikerrostuma].

Tuuli on merkittävin eroosion aiheuttaja kuivilla ja kasvittomilla aavikkoseuduilla. Se vaikuttaa merkittävästi myös hiekkarannoilla, paljailla pelloilla ja jäätikköjen päällä. Tuuli pystyy siirtämään vain hienojakoista pölyä ja hiekkaa, joka liikkuu usein lähellä maanpintaa. Tästä syystä tuulen ja hiekan aiheuttama kulutus kohdistuu yleensä vain kalliopintojen alaosaan. Lopputuloksena voi syntyä oheisen kuvan kaltaisia kivisiltoja eli kivikaaria tai sienikallioita, jotka nimensä mukaisesti muistuttavat jättiläismäistä sientä.

Aavikoilla ja rannikoilla tuuli kasaa hiekkaa monen muotoisiksi dyyneiksi. Dyynit[käsite: dyyni – Tuulen kasaama ja liikuttama hiekkakinos aavikolla tai rannalla] liikkuvat tuulen suuntaan. Lopulta niiden liike pysähtyy kasvillisuuden sitoessa ne paikoilleen.

Voimakas tuuli voi nostattaa myös suuria pölymyrskyjä, jotka lennättävät hienoa ainesta pitkiä matkoja. Esimerkiksi Saharan pölyä laskeutuu vuosittain Etelä-Eurooppaan ja Amerikkaan. Myös Suomessa on tehty havaintoja Saharasta lentäneestä pölystä. Hienojakoisen aineen lentäessä pois syntyy kivikkoaavikkoa. Saharan pinta-alasta pääosa on kivikkoaavikkoa ja vain noin viidennes hiekkadyynien peitossa.

Jääkaudella mannerjäätikön edustalle syntyi laajoja, kasvittomia alueita. Näiltä tuuli lennätti hienojakoista ainesta kasautumisalueille. Näin muodostui paksuja pölymaakerroksia eli lössiä. Suuria lössialueita on esimerkiksi Keski-Kiinassa, Yhdysvaltain preerialla ja Euroopan aroilla. Lössin maa-aineksen raekoko vastaa hienoa hietaa, joka on peltojen yleinen maalaji. Lössi on yleensä ravinteikasta, joten se soveltuu hyvin viljelyyn.