Geomorfologia

A geomorfologia (grego γῆ , Ge , Terra, μορφή , metamorfose , forma e λόγος , logos , estudo) é o estudo científico das formas de relevo e dos processos que se formam nos planetas terrestres .

Os geomorfologistas analisam paisagens, buscam entender sua história e evolução e prever mudanças futuras por meio de uma combinação de observações de campo, experimentos de laboratório e modelagem digital.

Definição

Geomorfologia é a ciência que tem por objeto a descrição e a explicação das formas do relevo terrestre. Esta disciplina foi construída dentro da geografia física (da qual foi por muito tempo o carro-chefe) do que as geociências . É praticado por geógrafos, geólogos e arqueólogos de acordo com os seus próprios métodos e áreas de investigação ( geodésia , geotécnica , etc.). As formas da superfície terrestre (e dos planetas terrestres) evoluem em resposta a uma combinação de processos naturais e antropogênicos e tendem a equilibrar os processos de ablação e acumulação. Esses processos atuam em várias escalas espaciais e temporais. A longo prazo (pequenas escalas), a paisagem é construída em particular por soerguimento tectônico e vulcanismo (geomorfologia estrutural). É, portanto, a análise do ambiente natural, que é um geossistema : um todo geográfico com estrutura e funcionamento próprios, que se inscreve no espaço e no tempo (espaço-temporal).

A geomorfologia é, portanto, uma disciplina que analisa um dos componentes do ambiente natural, em estreita relação com as outras disciplinas da geografia física e das ciências da terra (geologia). Dois campos compartilham o campo científico da geomorfologia:

a geomorfologia estrutural diz respeito à influência da estrutura ( litologia e tectônica, ver geodinâmica ) no terreno em diferentes escalas, desde as placas tectônicas até as formas estruturais básicas (superfícies, penhascos , etc.) geodinâmica ;
a geomorfologia dinâmica (anteriormente geomorfologia zonal ou climática) é especializada no estudo analítico de processos externos que contribuem para a formação e evolução dos acidentes geográficos; a erosão , a alteração , remoção, transporte, deposição, etc., edificam e alteram formações (costas, rede hidrográfica, etc.). Também se refere ao aspecto particular de tal forma de acordo com um clima atual ou os legados de um clima passado (ver climatologia e biogeografia ).

Esquematicamente, a geomorfologia estrutural explica as linhas principais do relevo - a arquitetura principal ou a estrutura - enquanto a geomorfologia dinâmica altera as principais características da paisagem geralmente sob o efeito do clima.

Desde a década de 1970, a exogeomorfologia, o estudo dos relevos e da dinâmica morfológica de corpos planetários extraterrestres, vem se desenvolvendo dentro da planetologia .

Modelo e treinamento associado

O estudo geomorfológico tem dois aspectos:

a geometria da superfície topográfica (a topografia é a representação de lugares e formas do terreno em um mapa, a geomorfologia interpreta as formas): a modelagem ; a configuração da superfície é morfográfica , qualitativa ou quantitativa, utiliza medidas morfométricas no terreno ou mapas, fotografias aéreas, imagens de satélite;
a noção de forma de relevo é inseparável daquela de formações geológicas ( terreno ) associadas ao relevo . Eles são dois tipos:
- as formações superficiais , consequentes da morfogênese (formação e evolução do relevo). A sua instalação acompanha a realização do relevo e o seu estudo é portanto fundamental para explicar e datar o relevo
- o substrato subjacente, no local, feito de rochas frequentemente muito mais antigas , colocadas sob diferentes condições paleogeográficas (antigas distribuições geográficas de relevos).

Para o geógrafo e geomorfólogo Claude Klein, “geomorfologia não é uma, é trígono: há uma microgeomorfologia, uma mesogeomorfologia, uma megageomorfologia” . Ele distingue diferentes áreas de estudo de acordo com uma geomorfologia naturalística: megaformas de relevo que representam essencialmente fenômenos zonais ligados a placas tectônicas , mesoformas que são explicadas principalmente pela dinâmica de perfis de equilíbrio e microformas (que ele chama de modeladas ) moldadas sob a influência predominante do clima (em particular periglacial ).

Ventifact , microforma de ablação .
Rosa areia , microforma de acumulação.

História

A disciplina é muito antiga se considerarmos seu objeto de observação - os relevos - e as fontes que datam da Antiguidade e da Idade Média, ambas ocidentais ( Aristóteles (384-322 aC), Plínio , o Velho , Estrabão , Sêneca , Avicena ) do que Chinês.

Shen Kuo (1031-1095), um grande naturalista e político chinês, observa, por exemplo, conchas fósseis em um penhasco e concebe que correspondem a um antigo litoral. Outras formações o inspiram a ideia de que a superfície da Terra é moldada e remodelada pela erosão e que o clima poderia evoluir como Aristóteles ou Leonardo da Vinci . Embora a geomorfologia ainda não exista como tal, grandes naturalistas e viajantes como Alexander von Humboldt , James Hutton e John Playfair lançam as bases para a erosão. Carl Friedrich Naumann usou pela primeira vez em 1858 em seu livro de geologia a expressão morfologia da superfície da Terra .
Charles Lyell
William Morris Davis propõe um ciclo de erosão (in) .
Walther Penck e Brückner questionam os pedregulhos erráticos dos vales alpinos e entendem os processos de erosão glacial .
Emmanuel de Martonne .

Ferramentas de análise geomorfológica

A evolução tecnológica tem permitido grandes avanços no conhecimento geomorfológico. Com vantagens e desvantagens, cada uma das suas ferramentas, geralmente utilizadas em conjunto, permite uma interpretação mais detalhada dos relevos e da sua evolução. Além disso, em certas regiões (montanhas, cobertura vegetal significativa, áreas altamente urbanizadas, outros planetas do sistema solar), a coleta de dados de campo é particularmente difícil e requer o uso de técnicas e métodos especiais.

O mapeamento geomorfológico mudou, ainda é preliminar para a implementação de meios mais complexos e caros. A cartografia resume informações sobre a geometria, o arranjo, as formas do relevo; a natureza e estrutura das formações superficiais; processos, incluindo sua duração e taxa de formação e idade das formas de relevo. Os mapas topográficos fornecem informações sobre os modelados por meio de altitudes (classificações) e contorno (ou contornos ). Os mapas geomorfológicos levam em consideração os aspectos das formas do relevo: modelagem, formações superficiais correlativas, substrato . Os mapas geológicos representam principalmente as formações (terreno) do substrato e fornecem informações desiguais sobre as formações superficiais (muitas vezes, por convenção, as formações superficiais são omitidas quando sua espessura é pequena, o que significa que o mapa geológico então se torna um corte). Os mapas geológicos recentes do BRGM levam cada vez mais em consideração essas formações, muitas vezes de idade quaternária . As formações superficiais são representadas por sinais de tamanho de grão em mapas geomorfológicos.
Dados altimétricos modernos de alta resolução são coletados por lasergrametria ou fotogrametria . Eles são organizados em Modelo Digital de Terreno e permitem análises morfométricas precisas de objetos geomorfológicos.
Os métodos geodésicos ( teodolitos , GPS, etc.) permitem a localização no mapa, os pontos de medição.
Técnicas sedimentológicas ou granulométricas permitem a análise de depósitos sedimentares (granulometria, fácies , etc.) diferenciando suas condições de erosão, transporte e deposição. O levantamento da posição espacial dos depósitos permite estabelecer uma datação relativa dos eventos geomorfológicos (terraços aninhados, depósitos de morenas , varves , loess , etc.).
As estações meteorológicas e hidrológicas coletam variáveis meteorológicas (temperatura do ar, precipitação) e água (escoamento superficial, vazões dos rios ). Esses parâmetros desempenham um papel fundamental na evolução dos fenômenos glaciais, periglaciais, gravitacionais e torrenciais, costas, etc.
As análises térmicas permitem conhecer as características térmicas e a evolução de um terreno (em particular para o permafrost ): a temperatura é medida diretamente em furos de sondagem ou através da utilização de sensores e sondas.
Os métodos geofísicos substituem ou apoiam as técnicas de perfuração. Os materiais do subsolo têm propriedades físicas particulares (velocidade de propagação das ondas sísmicas , resistência à corrente elétrica, etc.). Após a análise, a assinatura varia a natureza e condição da rocha, a presença de água ou gelo, temperatura, porosidade, etc.
A análise de imagens de satélite traz uma precisão cada vez maior para a compreensão do relevo (terrestre e outros planetas) em diferentes escalas.

Processos de erosão, agentes de transporte e formações superficiais

Tradicionalmente, o termo erosão designa todos os processos de ablação, transporte e sedimentação de materiais rochosos; erosão em sentido amplo é, portanto, um tríptico. A erosão dos relevos produz modelos por ablação (entalhe do maciço rochoso) ou por sedimentação (depósitos correlativos).

Grandes agentes de transporte

água corrente;
o vento ;
as geleiras .

Processos fluviais

A dinâmica do rio , ou geodinâmica fluvial, estudando a evolução geomorfológica dos rios (as formas resultantes da morfologia da queda do rio). É multidisciplinar , tomando emprestado elementos de método e diagnóstico da geografia física (incluindo geomorfologia), geologia , sedimentologia , hidráulica , hidrologia , biologia e ecologia fluvial.

Processos de vento

Os processos eólicos (de Éolo , deus grego do vento) relacionam-se à atividade dos ventos e, mais particularmente, à capacidade do vento de erodir, transportar materiais e depois depositá-los. Este agente é particularmente eficaz em áreas onde a vegetação é esparsa (rexistasia), onde a aridez ou o frio são marcados e com grande quantidade de sedimentos soltos. O termo eolização designa os processos geomorfológicos relacionados à ação do vento.

O vento exporta partículas por deflação ; o controlo de válvula é a deflação selectiva que deixa o solo que os fragmentos superiores a competência vento ( erosão pelo vento ), o transporte do vento são feitas por suspensão ou saltitação (areia vento, tempestade de areia) de acordo com o tamanho do grão e, finalmente, um depósito eólica é colocado em local (loess, areias de dunas, etc.). O modelo ou relevo eólico reúne formas esculpidas pela erosão provocada pelo vento: maciço de dunas, cobertura de loess, etc., quer em contexto costeiro, quer em contexto árido ou semi-árido.

Um modelo eólico é produzido pela ação erosiva ou construtiva do vento. O processo de erosão eólica ocorre por abrasão ou polimento de superfícies expostas ( dreikanter ), pela ação do vento carregado com partículas de areia e por deflação ou remoção pelo vento de partículas do tamanho de um grão de areia ou de um silte ( loess ), mas às vezes quando a competência do vento é mais forte, por elementos muito mais grosseiros.

A abrasão do vento: o vento provoca desgaste das partículas transportadas esfregando-se e criando superfícies lisas e características de cavidade lascada (ver tamanho e exoscopia de quartzo). A abrasão do vento produz seixos facetados, ventifatos ou dreikanters , yardangs de regiões desérticas (sulcos paralelos cavados em depósitos macios, mas compactos).
A erosão do vento produz buracos vento , depressões e piscinas ou bacias de deflação, comum em regiões dunas ( sebkha , Playa, caldeiras ou caoudeyre) e dunas de areia angulosa (eï: parabólicos, transversais, erg , sif , barchans , ghourds , etc).
O processo de joeiramento do vento , por deflação - onde os pequenos grãos são carregados pelo vento - deixa no lugar uma camada de seixos e montículos de cascalho residual que protege as superfícies arenosas da erosão (ver regs (seixos ou seixos) no Saara ou no Canadense do norte).
A atividade do vento : a datação isotópica da matéria orgânica (C 14 ) mostra que mais períodos de atividade do vento tiveram sucesso, em particular durante os últimos 5000 anos, seja no Saara, no Canadá, na China ou nos maciços de dunas das costas europeias, etc.

Os processos eólicos envolvem ablação, transporte e deposição de material de tamanho de partícula dependendo da competência (força) do vento. Esses processos, portanto, criam formas e formações de tamanho extremamente variável (da microforma à superfície regional) e de duração igualmente diversa. Por exemplo, vastas construções de dunas que datam das fases de avanço quaternário do deserto do Saara podem hoje estar congeladas, mascaradas pela vegetação e, assim, constituir legados de períodos mais áridos, quando as areias eram móveis e não eram fixas.

Processos glaciais e periglaciais

As geleiras (línguas glaciais, calotas ou fona, mantos de gelo e até campos de neve ) por escavação ou por deposição moldando o relevo.

Modelos glaciais

AS ( OS )
cocho
circo glacial
depósitos fluvio-glaciais
Drumlin
ombro
lago proglacial
umbigo
morenas ( morenas frontais, laterais, etc.)
Pedras estriadas de pele de carneiro , estriadas
Sandur
till e tilito
vale suspenso
vallum morainico
trancar

Modelos periglaciais

alass
hydrolaccolithe, Palsa e Pingo
pipkrake
permafrost
rachadura de retração glacial, cunha de gelo
pisos estruturados

Uluru (Ayers Rock), Austrália, inselberg e frontão
Totem Pole, Monument Valley , Arizona, paisagem de arenito : pináculos e mesas
O Matterhorn , na fronteira da Itália e da Suíça, é o arquétipo do modelo glacial do tipo chifre
O Cirque de Navacelles , Grands Causses: paisagem de planalto cárstico e meandro que se cruza
Atol (geomorfologia costeira) de Atafu , Tokelau , Pacífico Sul

Geomorfologia e ecologia da paisagem

Como elemento estruturante das paisagens , o relevo desempenha um papel na distribuição dos seres vivos em múltiplas escalas. A geomorfologia é uma área importante da ecologia da paisagem . As formas e estruturas da paisagem são decisivas para a flora e a fauna e suas funções nos ecossistemas, em particular nos corredores biológicos e em certos pontos como ilhas , istmos , lagos , rios , desfiladeiros , estreitos , depressões , etc. , que direcionam naturalmente o fluxo de genes, espécies e populações.

Veja também

Bibliografia

Revistas científicas

“Geomorfologia: relevo, processo, meio ambiente” ; Revista científica apoiada pelo CNRS, criada em 1995 pelo Grupo Francês de Geomorfologia para substituir a “Revisão Dinâmica da Geomorfologia”, publicada desde 1998. (54 edições online com o Persée, ou seja, 547 contribuições publicadas entre 1995 e 2008). Desde 2005, as edições estão disponíveis no revues.org.

Outras fontes bibliográficas

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Notas e referências

J.-P.Peulvast, J.-R. Vanney, 2001
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F. Joly, 1997.
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54 edições online com Persée