Σχηματισμός του εδάφους
Ο τρόπος σχηματισμού και εξέλιξης των εδαφών ονομάζεται εδαφογένεση. Η εδαφογένεση περιλαμβάνει μια σειρά από πολύπλοκες διεργασίες μεταξύ των οποίων τη φυσική, χημική και βιολογική αποσάθρωση των πετρωμάτων. Η αποσάθρωση μετατρέπει τα επιφανειακά πετρώματα σε τεμάχια μικρού μεγέθους τα οποία και αποτελούν το μητρικό υλικό του εδάφους. Στις εδαφογενετικές διεργασίες ανήκουν επίσης η μετακίνηση και η έκπλυση των εδαφικών συστατικών καθώς και η προσθήκη υλικών στο έδαφος.
ΑΠΟΣΑΘΡΩΣΗ Ο όρος αποσάθρωση περιλαμβάνει τις μεταβολές ως προς το μέγεθος, το σχήμα, την εσωτερική δομή και τη χημική σύσταση των πετρωμάτων που βρίσκονται στην επιφάνεια της γης και οι οποίες συμβαίνουν με την επίδραση των παραγόντων της εδαφογένεσης. Οι εδαφογενετικοί παράγοντες προκαλούν φυσικές μεταβολές (φυσική αποσάθρωση) και χημικές μεταβολές (χημική αποσάθρωση). Η επίδραση του βιολογικού κόσμου στα πετρώματα είναι επίσης σημαντική (βιολογική αποσάθρωση). Ως φυσική (ή μηχανική) αποσάθρωση ορίζεται ο θρυμματισμός του πετρώματος στα συστατικά του από φυσικά (μηχανικά) αίτια χωρίς ουσιώδεις χημικές αλλοιώσεις των συστατικών αυτών. Τα αίτια που προκαλούν τη φυσική αποσάθρωση είναι η μεταβολή της θερμοκρασίας (οι απότομες μεταβολές της θερμοκρασίας, κυρίως οι ημερήσιες, είναι δυνατό να προκαλέσουν τη θραύση των πετρωμάτων), ο πάγος (η επίδραση του πάγου στο θρυμματισμό των πετρωμάτων λαμβάνει χώρα κυρίως σε μεγάλα γεωγραφικά πλάτη και σε μεγάλα υψόμετρα), τα τεκτονικά αίτια (δημιουργία ρωγμών στα πετρώματα λόγω πλευρικών τάσεων), κ.ά. Ως χημική αποσάθρωση ορίζεται η μεταβολή της σύστασης των αρχικών συστατικών του πετρώματος και οφείλεται κύρια στη διαλυτική ενέργεια του νερού της βροχής. Η χημική αποσάθρωση γίνεται εντονότερη στη σημερινή εποχή λόγω της όξινης βροχής (βλ. Αέρας). Παράγοντες που ευνοούν τη χημική αποσάθρωση είναι η υψηλή θερμοκρασία και η άφθονη υγρασία. Περιοχές που επικρατούν τέτοιες συνθήκες είναι κυρίως οι τροπικές υγρές περιοχές καθώς και οι εύκρατες. Ως βιολογική αποσάθρωση ορίζεται κάθε μεταβολή των πετρωμάτων που προκαλείται από ζωικούς και φυτικούς οργανισμούς. Η δράση των οργανισμών στα πετρώματα είναι φυσική ή χημική γι’ αυτό και η βιολογική αποσάθρωση είναι σε τελική ανάλυση συνδυασμός φυσικής και χημικής αποσάθρωσης. Οι φυτικοί οργανισμοί προκαλούν κυρίως φυσική αποσάθρωση αφού με το ριζικό τους σύστημα θρυμματίζουν τα πετρώματα. Οι ζωικοί οργανισμοί προκαλούν κυρίως χημική αποσάθρωση με τη μεταφορά και την ανάμειξη των συστατικών του εδάφους στους διάφορους ορίζοντες, με την αναπνοή τους (εμπλουτίζουν το έδαφος σε CΟ2 το οποίο αντιδρά με τα ορυκτά συστατικά των πετρωμάτων) και με τα περιττώματα τους. Η ένταση της βιολογικής αποσάθρωσης εξαρτάται όπως είναι φυσικό από τη σύνθεση της πανίδας και της χλωρίδας κάθε περιοχής. |
Οι εδαφογενετικές διεργασίες καθορίζονται από πέντε παράγοντες, οι οποίοι αλληλεξαρτώνται και αλληλεπιδρούν. Οι παράγοντες αυτοί ονομάζονται παράγοντες της εδαφογένεσης ή εδαφογενετικοί παράγοντες και είναι οι εξής:
α. Το μητρικό πέτρωμα. Η χημική σύσταση του μητρικού πετρώματος προσδιορίζει σε μεγάλο βαθμό τη χημική σύσταση του εδάφους που θα προκύψει από την αποσάθρωση του και την ικανότητα συγκράτησης του νερού. Επομένως, καθορίζει σε κάποιο βαθμό τον τύπο της βλάστησης που θα μπορέσει να αναπτυχθεί.
Για παράδειγμα, οι ασβεστόλιθοι ως μητρικά πετρώματα οδηγούν σε εδάφη αλκαλικά με περιορισμένη ικανότητα συγκράτησης του νερού. Η βλάστηση που αναπτύσσεται στα εδάφη αυτά περιλαμβάνει φυτά που έχουν περιορισμένες ανάγκες σε νερό και προκειμένου για μεσογειακά κλίματα, φυτά με ικανότητα προσαρμογής σε συνθήκες ξηρασίας π.χ. σχηματισμοί φρυγανώδους βλάστησης (ρίγανη, θυμάρι, κ.ά.) (βλ. Δάσος).
Αντίθετα, τα ηφαιστειακά πετρώματα οδηγούν σε εδάφη όξινα με αυξημένη ικανότητα συγκράτησης νερού. Στα εδάφη αυτά αναπτύσσονται σχηματισμοί βλάστησης με αυξημένες απαιτήσεις σε νερό π.χ. σχηματισμοί φυλλοβόλου βλάστησης.
β. Η μορφολογία του ανάγλυφου. Σε απότομες πλαγιές όπου η κλίση είναι μεγάλη δύσκολα μπορεί να συναντήσει κανείς έδαφος με πλήρη ανάπτυξη εδαφικών οριζόντων. Αυτό συμβαίνει γιατί το σχηματιζόμενο έδαφος μεταφέρεται διαρκώς σε χαμηλότερα υψόμετρα με τη βαρύτητα. Συνεπώς, οι εδαφικοί ορίζοντες σε απότομες πλαγιές δεν προλαβαίνουν να αναπτυχθούν και έτσι το πάχος του εδάφους στις πλαγιές αυτές είναι συνήθως μικρό.
γ. Το κλίμα. Κυρίως με τις μεταβολές της θερμοκρασίας και την ποσότητα των ατμοσφαιρικών κατακρημνισμάτων (βροχές, χιόνια) το κλίμα καθορίζει την ένταση και το είδος της αποσάθρωσης σε κάθε περιοχή. Καθορίζει επίσης την ποσότητα και τα είδη της χλωρίδας και της πανίδας, τη θερμοκρασία και την υγρασία του εδάφους και το βαθμό της αποικοδόμησης του οργανικού υλικού στο έδαφος.
δ. Οι οργανισμοί. Οι φυτικοί οργανισμοί με το ριζικό τους σύστημα θρυμματίζουν τα πετρώματα και αλλάζουν τη χημική τους σύσταση, συντελώντας με αυτό τον τρόπο στη φυσική και τη χημική τους αποσάθρωση.
Στην αποσάθρωση των πετρωμάτων επίσης συντελεί και η δράση των χερσαίων και θαλάσσιων ζωικών οργανισμών. Οι οργανισμοί αυτοί με τα δόντια τους και τα αγκάθια τους συνεχώς σκάβουν και διατρυπούν τα πετρώματα ενώ με τα διάφορα ένζυμα και τα περιττώματα που εκκρίνουν αλλοιώνουν τη χημική σύσταση των πετρωμάτων.
ε. Ο χρόνος. Ηλικία ενός εδάφους είναι ο χρόνος που μεσολαβεί από τη στιγμή που το μητρικό πέτρωμα αρχίζει να μετατρέπεται σε έδαφος με την επίδραση των οργανισμών, του κλίματος και του ανάγλυφου. Γενικά, όσο μεγαλύτερη είναι η ηλικία ενός εδάφους τόσο περισσότερο διαφέρει η σύσταση του από τη σύσταση του μητρικού πετρώματος.
Κριτήρια της εξέλιξης ενός εδάφους είναι κυρίως η ανάπτυξη των εδαφικών οριζόντων (είδος, πάχος, ευκρίνεια, θέση), το ποσοστό των υλικών που έχουν συσσωρευτεί στους εδαφικούς ορίζοντες ή που έχουν απομακρυνθεί από αυτούς, κ.ά.
Πρέπει να τονιστεί ότι για να σχηματιστεί έδαφος πάχους 30 εκατοστών απαιτείται χρονικό διάστημα μερικών εκατοντάδων έως και μερικών χιλιάδων χρόνων ανάλογα με τους εδαφογενετικούς παράγοντες που επικρατούν σε κάθε περιοχή.