Geomorfologi

 

Jordens overflate er modifisert av en kombinasjon av overflateprosesser som former landskap, og geologiske prosesser som forårsaker tektonisk heving og innsynkning, og former kystgeografien. Overflateprosesser omfatter virkningen av vann, vind, is, skogbrann og liv på jordens overflate, sammen med kjemiske reaksjoner som danner jordsmonn og endrer materialegenskaper, stabiliteten og endringshastigheten til topografien under tyngdekraften, og andre faktorer, som (i den aller siste tiden) menneskelig endring av landskapet. Mange av disse faktorene er sterkt preget av klima. Geologiske prosesser omfatter heving av fjellkjeder, vekst av vulkaner, isostatiske endringer i landoverflatehøyden (noen ganger som respons på overflateprosesser), og dannelsen av dype sedimentære bassenger der jordoverflaten faller og er fylt med materiale som er erodert fra andre deler av landskapet. Jordens overflate og dens topografi er derfor et skjæringspunkt mellom klimatisk, hydrologisk og biologisk handling med geologiske prosesser, eller alternativt sagt, skjæringspunktet mellom jordens litosfæren med hydrosfæren, atmosfæren og biosfæren.

Jordens topografier i bredskala illustrerer dette skjæringspunktet mellom overflate- og underjordiske handlinger. Fjellbelter heves på grunn av geologiske prosesser. Denudering av disse høyt oppløftede områdene produserer sediment som transporteres og avsettes andre steder i landskapet eller utenfor kysten.^[4] På gradvis mindre skalaer gjelder lignende ideer, der individuelle landformer utvikler seg som svar på balansen mellom additive prosesser (heving og avsetning) og subtraktive prosesser (nedsynkning og erosjon). Ofte påvirker disse prosessene hverandre direkte: isdekker, vann og sediment er alle belastninger som endrer topografi gjennom fleksur (bøying av ellers horisontale lag når en del av området senker seg). Topografi kan modifisere det lokale klimaet, for eksempel gjennom orografisk nedbør, som igjen modifiserer topografien ved å endre det hydrologiske regimet den utvikler seg i. Mange geomorfologer er spesielt interessert i potensialet for tilbakekoblingen mellom klima og tektonikk, formidlet av geomorfologiske prosesser.^[5]

 

Bortsett fra noen bemerkelsesverdige unntak i antikken, er geomorfologi en relativt ung vitenskap, som vokste sammen med interessen for andre aspekter av jordvitenskapen på midten av 1800-tallet. Denne delen av artikkelen gir en veldig kort oversikt over noen av de viktigste figurene og hendelsene i utviklingen.

Studiet av landformer og utviklingen av jordens overflate kan dateres tilbake til lærde i antikkens Hellas. På 500-tallet f.Kr. argumenterte den greske historikeren Herodotos fra observasjoner av jord at Nildeltaet aktivt vokste inn i Middelhavet, og beregnet dets alder.^[6][7] På 400-tallet f.Kr. spekulerte den greske filosofen Aristoteles at på grunn av sedimenttransport inn i havet, ville disse havene til slutt fylles mens landet senket seg. Han hevdet at dette ville bety at land og vann til slutt ville bytte plass, hvorpå prosessen ville begynne igjen i en endeløs syklus.^[6][8]

Rasā'il Ikhwān al-ṣafā' eller Leksikonet om brødrenes renhet^[9] publisert på arabisk i Basra (i dagens Irak) i løpet av 900-tallet diskuterte også de syklisk skiftende posisjonene til land og hav med bergarter som brytes ned og ble vasket ut i havet, og sedimentet deres reiste seg til slutt for å danne nye kontinenter.^[8] Den middelalderske persiske muslimske lærde Abu Rayhan Biruni (973–1048), etter å ha observert fjellformasjoner ved munningen av elver, antok at Indiahavet en gang dekket hele India.^[10] I sin De Natura Fossilium fra 1546 skrev den tyske metallurgen og mineralogen Georgius Agricola (latinisering av Georg Bauer, 1494–1555) om erosjon og naturlig forvitring.^[11]

 

Begrepet geomorfologi ser ut til å ha blitt brukt først gang i et arbeid fra 1858 skrevet på tysk.^[12] Keith Tinkler har antydet at ordet kom i generell bruk på engelsk, tysk og fransk etter at John Wesley Powell og William John McGee brukte det under den internasjonale geologiske konferansen i 1891.^[13] Den britiske geologenJohn Edward Marr betraktet i sin The Scientific Study of Scenery sitt verk som «en introduksjonsavhandling om geomorfologi, et emne som har oppstått fra foreningen av geologi og geografi.»^[14]

Observasjonene av Charles Darwin under reisen med HMS «Beagle» utvidet forståelsen om at jordoverflaten hadde blitt formet over lang tid, spesielt hans bemerkelsesverdige konklusjon om at periferisk korallrev kan bli barriererev, og som igjen kan danne atoller som et resultat av gradvis innsynkning av vulkanske øyer kombinert med vertikal vekst i koralrevene.^[15]

En tidlig populær geomorfologisk modell var den geografiske syklusen eller modellen erosjonssyklus for bredskala landskapsutvikling utviklet av William Morris Davis mellom 1884 og 1899.^[6] Det var en utdyping av teorien om aktualitetsprinsippet (eller uniformitarisme) som først ble foreslått av James Hutton (1726–1797).^[16] Med hensyn til dalformer, for eksempel, utgjorde uniformitarisme en sekvens der en elv renner gjennom et flatt terreng, gradvis skjærer ut en stadig dypere dal, inntil sidedalene til slutt eroderer, og flater ut terrenget igjen, men i lavere høyde. Man trodde at tektonisk løft da kunne starte syklusen på nytt. I tiårene etter Davis’ utvikling av denne ideen, forsøkte mange av de som studerte geomorfologi å passe sine funn inn i dette rammeverket, kjent i dag som «Davisian».^[16] Ideene til Davis er av historisk betydning, men har i stor grad blitt erstattet i dag, hovedsakelig på grunn av deres mangel på prediktiv kraft og kvalitativ natur.^[16]

På 1920-tallet utviklet Walther Penck en alternativ modell til Davis.^[16] Penck mente at evolusjonen landformene var bedre beskrevet som en veksling mellom pågående prosesser med heving og nedsenking, i motsetning til Davis’ modell med en enkelt heving etterfulgt av svekkelse eller forfall.^[17] Han la også vekt på at skråningsevolusjon i mange landskap skjer ved tilbakesliting av bergarter, ikke ved overflatesenking i Davis-stil, og hans vitenskap hadde en tendens til å legge vekt på overflateprosesser fremfor å forstå i detalj overflatehistorien til en gitt lokalitet. Penck var tysk, og i løpet av hans levetid ble ideene hans til tider kraftig avvist av det engelsktalende geomorfologimiljøet.^[16] Hans tidlige død, Davis’ motvilje mot arbeidet hans og hans til tider forvirrende skrivestil bidro sannsynligvis i stor grad til denne avvisningen.^[18]

Både Davis og Penck prøvde å plassere studiet av utviklingen av jordens overflate på et mer generalisert, globalt relevant grunnlag enn det hadde vært tidligere. På begynnelsen av 1800-tallet hadde forfattere – spesielt i Europa – hatt en tendens til å tilskrive landskapets form til lokalt klima, og særskilt til de spesifikke effektene av is- og periglasialiske prosesser(område som ligger i nærheten av isbre). I motsetning til dette forsøkte både Davis og Penck å understreke viktigheten av utviklingen av landskap gjennom tid og generaliteten til jordens overflateprosesser på tvers av forskjellige landskap under forskjellige forhold.

• (en) Geomorphology – kategori av bilder, video eller lyd på Commons  
• The Geographical Cycle, or the Cycle of Erosion (1899)
• Geomorphology from Space (NASA)
• British Society for Geomorphology