ما المقصود بالتجوية؟
تتغير معالم الأرض باستمرار نتيجة لتأثير العديد من العوامل، ومن بين هذه العوامل نجد “التجوية” (بالإنجليزية: Weathering)، وهي عملية تفتيت الصخور والتربة والمعادن إلى أجزاء أصغر. وتحدث هذه العملية نتيجة لتأثير عوامل متعددة تتضمن الظروف المناخية، فضلاً عن تأثيرات الكائنات الحية مثل الحيوانات والنباتات. قد تستغرق عملية التجوية مئات السنين لتحدث بشكل تدريجي، كما يمكن أن تتم بسرعة في بعض الحالات نتيجة لعوامل قوية. ومن الأهمية بمكان أن نلاحظ أن التجوية تعتبر عملية طبيعية بالغة الأهمية، إذ تحدث في موقع الصخور دون أي حركة نقل للجزيئات، على عكس عملية التعرية.
أنواع التجوية والعوامل التي تؤثر عليها
تختلف العوامل والأسباب التي تؤدي إلى حدوث عملية التجوية ما ينتج منه عدة أنواع. سنستعرض في الأقسام التالية أنواع التجوية والعوامل المؤثرة فيها:
التجوية الفيزيائية
تعرف التجوية الفيزيائية، التي تُعرف أيضاً بالتجوية الميكانيكية، بأنها التفكك الفيزيائي للتربة والصخور نتيجة للتفاعل المباشر مع الظروف الجوية، مثل الماء، الضغط، الجليد، والتغيرات في درجات الحرارة. تنتشر هذه النوعية من التجوية بشكل خاص في المناطق التي تفتقر إلى التربة والنباتات، مثل المناطق الجبلية والصحاري الحارة. تتسبب التغيرات المتكررة من التجمد والانصهار في الجبال والبيئات القاسية أو التمدد والانكماش للطبقات السطحية للصخور في الصحاري الحارة في إجراء التجوية الفيزيائية.
التجوية الكيميائية
تحدث التجوية الكيميائية عندما تتعرض الصخور لتفاعلات كيميائية تؤدي إلى تغيير معدنياتها. تتضمن التجوية الكيميائية عدة أنواع رئيسية، كما يلي:
- التجوية الكيميائية بواسطة الماء: يقوم الماء بعملية إذابة المعادن الموجودة في الصخور، مما يؤدي إلى تشكيل مركبات جديدة، في تفاعل يسمى التحلل المائي (بالإنجليزية: hydrolysis). مثالاً على ذلك، عند تلاقي الماء مع صخور الجرانيت، تتفاعل بلورات الفلسبار داخل الجرانيت كيميائيًا مُشكِّلة معادن طينية. وبالمثل، فإن التجوية الكيميائية الناتجة عن الماء على مدى مليارات السنين تعد عاملًا رئيسيًا في ملوحة المحيطات.
- التجوية الكيميائية بواسطة الأكسجين: يعتبر الأكسجين عنصرًا تفاعليًا يتفاعل مع الصخور من خلال عملية تُعرف بالأكسدة (بالإنجليزية: oxidation). ومن أبرز الأمثلة على هذه العملية هو تكوين الصدأ نتيجة تفاعل الأكسجين مع الحديد لتكوين أكسيد الحديد، مما يؤدي إلى تغيير لون الصخور وزيادة هشاشتها وبالتالي تسهيل تعرضها للكسر.
- التجوية الكيميائية بواسطة الأحماض: تنشأ هذه النوعية من التجوية نتيجة للأحماض الناتجة عن التحلل المائي. كما يمكن أن تتكون الأحماض نتيجة تفاعل الماء مع الغلاف الجوي. ومن الأحماض الشائعة التي تساهم في التجوية هو حمض الكربونيك، الذي يتكون عندما يتفاعل ثاني أكسيد الكربون مع الماء.
- التجوية الكيميائية بواسطة الكائنات الحية: تؤدي بعض الكائنات الحية تفاعلات كيميائية للحصول على المعادن من الصخور والتربة، عن طريق إحداث تغييرات كيميائية. فعلى سبيل المثال، الأشنات، وهي مزيج من الطحالب والفطريات، يمكن أن تُحدث تأثيرًا عميقًا على الصخور من خلال إنتاج حمض ضعيف يؤدي إلى إذابتها.
التجوية البيولوجية
تساهم الكائنات الحية في تجوية الصخور والتربة بطرق متعددة، أهمها:
- التجوية البيولوجية بواسطة النباتات: تسهم جذور الأشجار بحجمها الكبير في عمليات التجوية البيولوجية. كذلك، الأعشاب الضارة التي تنمو عبر سطح الطرق والتمزقات في الصخور يمكن أن تساهم في توسيع الفجوات فيها، مما يسمح بتراكم المياه، وعندما يتجمد الماء، يحصل تشققات في الصخور.
- التجوية البيولوجية بواسطة الحيوانات: تؤثر الحيوانات على حدوث التجوية من خلال عدة طرق، منها إلقاء فضلاتها على الصخور، مما يمكن أن يتسبب في تآكل المعادن بفضل المواد الكيميائية الموجودة في فضلاتها. عطفًا على ذلك، بعض الحيوانات الكبيرة التي تختبئ في الصخور يمكن أن تؤدي حركتها إلى تفكيك الصخور، مما يخلق فراغات تتجمع فيها المياه وتتعرض للتجمد.
- التجوية البيولوجية بفعل الإنسان: للإنسان تأثير كبير على التجوية من خلال أنشطة متنوعة، مثل البناء الذي يؤدي إلى تحريك وتهديم الصخور لإنشاء المباني وطرق النقل. كذلك، تلعب عمليات الزراعة دورًا حيويًا في حدوث التجوية.