5.4 Erosjon og sedimenttransport

Fra nedbrutt til borttransportert

Forvitring bryter ned bergarter på stedet -- men hva skjer med restene? Her kommer erosjon inn: prosessen der det løse, forvitrede materialet fjernes og transporteres bort fra opphavsstedet. Erosjon og transport er tett koblet, for uten transport ville forvitringsproduktene bare hopet seg opp og kvalt videre forvitring.

Det er viktig å skille de to begrepene. Forvitring bryter ned bergarter, skjer på stedet, og er fysisk eller kjemisk. Erosjon fjerner løst materiale, innebærer bevegelse, og utføres av såkalte agenser. Erosjonsagensene er rennende vann (elver), is (isbreer), vind, gravitasjon (skred) og bølger ved kysten. Hver av dem former landskapet på sin egen måte.

Vannets og isens slipende kraft

Den viktigste erosjonsagensen globalt er rennende vann -- elver former mesteparten av landskapet. De eroderer på flere måter. Hydraulisk erosjon bruker vannets rene kraft til å rive løs partikler, viktigst i flom og sterk strøm. Abrasjon (slipning) skjer ved at partikler i vannet sliper bunnen som sandpapir, og danner jettegryter og kløfter. Kavitasjon oppstår når luftbobler kollapser og skaper sjokkbølger, viktig ved fosser. Og oppløsning er kjemisk erosjon, viktig i kalksteinsområder. Hvor mye en elv eroderer, avhenger av vannføringen, hastigheten (der dobling av farten gir fire ganger erosjonsevnen), gradienten, bergartens hardhet og sedimentlasten.

La oss feste begrepet abrasjon: det er mekanisk slitasje der partikler transportert av vann, is eller vind sliper mot berggrunn eller andre partikler, slik at de avrundes og underlaget graves ut.

I Norge har glasial erosjon -- isbreenes arbeid -- formet landskapet aller mest. Isbreer eroderer på to måter. Ved plukking fryser isen fast i bergsprekker og river løs blokker når breen beveger seg, noe som gir en ujevn, tagget overflate på le-siden. Ved abrasjon sliper steiner som er frosset fast i isen bunnen glatt og etterlater skuringsstriper. I tillegg knuser isens vekt det underliggende berget til finmateriale (bremel). Glasial erosjon skaper U-daler, fjorder (druknede U-daler), botner, tinder og egger, og rundsva.

Vind, tyngdekraft og materialets reise

I tørre områder er vind en viktig erosjonsagens. Ved deflasjon blåser vinden bort løse partikler og etterlater grovere materiale (ørkenbrostein). Ved sandblåsing slipes sandkorn mot bergoverflater og danner vindslipte steiner (ventifakter). En annen agens er gravitasjon, som driver materiale nedover skråninger i det vi kaller massebevegelse: steinsprang og steinskred (raskt fall, ofte utløst av frostsprengning), jordskred (vannmettet jord som glir ut ved kraftig regn), leirskred (kvikkleireskred der marin leire mister styrken, som Rissa-skredet) og solifluksjon (langsom kryping av vannmettet jord, vanlig i Arktis). Massebevegelse er altså forflytning av jord og bergmasser nedover en skråning under tyngdekraftens påvirkning.

Når materialet er løsrevet, kan det transporteres på ulike måter. I vann skiller vi mellom løst last (ioner løst i vannet, usynlig men betydelig -- kalsium, natrium, silika), suspendert last (finkornet materiale som svever, som leire og silt, og gir farget breelvvann) og bunnlast (grovt materiale som ruller, glir og hopper langs bunnen -- sand, grus, stein). Vinden transporterer ved suspensjon (støv over tusenvis av km), saltasjon (sand som hopper langs bakken) og kryping (grove korn skyves av hoppende korn). Is er den kraftigste transportøren av alle -- den kan frakte alt fra fineste leire til husstore blokker.

La oss feste saltasjon: det er en transportmekanisme der partikler, særlig sand, hopper langs overflaten -- korn løftes av vann eller vind, faller ned og sparker opp nye korn.

Når reisen ender

Ingen reise varer evig. Når erosjonsagensen mister energi, avsettes det transporterte materialet. Det skjer når vannhastigheten avtar, vinden stilner, isen smelter eller helningen flater ut. Elver gir fluviale avsetninger som elvesletter, elvevifter (der en bratt dal møter en flat slette) og delta (der elven møter innsjø eller hav). Isbreer gir glasiale avsetninger som morene (usortert materiale), eskere (langstrakte grusrygger) og drumliner (strømlinjede hauger).

Et nøkkelpoeng er sortering. Elver og vind sorterer sedimenter etter størrelse: grovt materiale avsettes først, finere transporteres lenger. Is sorterer derimot ikke -- morene er usortert. Dette skillet kommer vi til å bruke mye videre.

La oss følge en norsk elv fra fjell til fjord. I det øvre løpet, oppe i fjellet, er gradienten bratt og vannhastigheten høy. Her dominerer dybdeerosjon (vertikal nedskjæring), som danner V-daler og kløfter, og elven transporterer grov bunnlast. I det midtre løpet er gradienten moderat, med balanse mellom erosjon og avsetning; sideerosjon starter elveslyngene, og suspendert last dominerer. I det nedre løpet, mot fjorden, er gradienten lav og hastigheten liten, så avsetning dominerer, det dannes delta ved utløpet, og det fineste materialet avsettes sist. Ved flom øker vannføringen og erosjonsevnen kraftig -- elven kan flytte store blokker og omforme leiet. Konklusjonen er at elven sorterer materialet: grovt i fjellet, fint ved fjorden.

Oppsummering

Erosjon fjerner og transporterer forvitret materiale bort fra opphavsstedet, drevet av agensene vann, is, vind, gravitasjon og bølger. Rennende vann og isbreer eroderer blant annet ved abrasjon (sliping), og isbreene har også formet Norge ved plukking. Tyngdekraften gir massebevegelse som skred.

Materiale transporteres som løst last, suspendert last og bunnlast i vann, og ved saltasjon i vind -- mens is kan frakte alle størrelser. Når agensen mister energi, skjer avsetning, og vann og vind sorterer materialet etter størrelse, mens is ikke gjør det. En elv fra fjell til fjord viser dette: dybdeerosjon og grovt materiale i fjellet, avsetning og fint materiale ved fjorden.