Jordens overflate World Data Center for Marine Geology & Geophysics, Boulder
Geomorfologi (fragresk: γη,ge «jord», μορφή,morfé «form» og λόγος,logos, «kunnskap»)[1][2] ervitenskapen omlandformer og prosessene som danner dem, herunder opprinnelsen og utviklingen avtopografiske ogbatymetriske trekk skapt av fysiske, kjemiske eller biologiske prosesser som opererer på eller nær jordoverflaten. Geomorfologien søker å forstå hvorforlandskapet ser ut som det gjør: forstå landformenes historie og bevegelse, og forutse framtidige endringer gjennom en kombinasjon av feltobservasjoner, fysiske eksperiment ognumerisk matematisk modellering. Geomorfologi praktiseres innenforgeologi,geodesi,geografi,arkeologi ogpedologi (jordbunnslære).[3]
Platetektonikk, studier av naturligerosjon og av menneskeskapte prosesser som påvirker landformene utgjør grunnlaget for geomorfologien. Praktisk anvendelse av geomorfolgi er innenfor områder som måling av effektene av klimaforandring, vurdereskredtrusler (stein, jord, leire), kontroll og opprettholdelse avelver eller beregning av kystlinjens haverosjon. Geomorfologi har også blitt brukt for å vurdere mulige forekomster av vann påMars.
«Cono de Arita» ved den tørre innsjøen Salar de Arizaro på Atacama-platået i provinsenSalta iArgentina. Selve kjeglen er et vulkansk byggverk, som representerer kompleks interaksjon av påtrengende magmatiske bergarter med det omkringliggendesaltet.
Jordensoverflate er modifisert av en kombinasjon av overflateprosesser som former landskap, oggeologiske prosesser som forårsakertektonisk heving og innsynkning, og former kystgeografien. Overflateprosesser omfatter virkningen av vann, vind, is,skogbrann og liv på jordens overflate, sammen medkjemiske reaksjoner som dannerjordsmonn og endrer materialegenskaper, stabiliteten og endringshastigheten tiltopografien undertyngdekraften, og andre faktorer, som (i den aller siste tiden) menneskelig endring av landskapet. Mange av disse faktorene er sterkt preget avklima. Geologiske prosesser omfatter heving av fjellkjeder, vekst avvulkaner,isostatiske endringer i landoverflatehøyden (noen ganger som respons på overflateprosesser), og dannelsen av dypesedimentære bassenger der jordoverflaten faller og er fylt med materiale som ererodert 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 jordenslitosfæren medhydrosfæren,atmosfæren ogbiosfæren.
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 produserersediment 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 gjennomfleksur (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 fortilbakekoblingen mellom klima og tektonikk, formidlet av geomorfologiske prosesser.[5]
Bortsett fra noen bemerkelsesverdige unntak iantikken, er geomorfologi en relativt ungvitenskap, som vokste sammen med interessen for andre aspekter av jordvitenskapen på midten av1800-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 iantikkens Hellas. På 500-tallet f.Kr. argumenterte den greske historikerenHerodotos fra observasjoner av jord atNildeltaet aktivt vokste inn iMiddelhavet, og beregnet dets alder.[6][7] På 400-tallet f.Kr. spekulerte den greske filosofenAristoteles at på grunn avsedimenttransport 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' ellerLeksikonet om brødrenes renhet[9] publisert påarabisk iBasra (i dagensIrak) 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] Denmiddelalderskepersiskemuslimske lærdeAbu Rayhan Biruni (973–1048), etter å ha observert fjellformasjoner ved munningen av elver, antok atIndiahavet en gang dekket heleIndia.[10] I sinDe Natura Fossilium fra1546 skrev den tyskemetallurgen og mineralogenGeorgius Agricola (latinisering av Georg Bauer, 1494–1555) om erosjon og naturligforvitring.[11]
Bølger og vannkjemi fører til strukturell svikt i utsatte bergarter
Begrepet geomorfologi ser ut til å ha blitt brukt først gang i et arbeid fra1858 skrevet på tysk.[12] Keith Tinkler har antydet at ordet kom i generell bruk på engelsk, tysk og fransk etter atJohn Wesley Powell og William John McGee brukte det under den internasjonale geologiske konferansen i 1891.[13] Den britiske geologenJohn Edward Marr betraktet i sinThe Scientific Study of Scenery sitt verk som «en introduksjonsavhandling om geomorfologi, et emne som har oppstått fra foreningen av geologi og geografi.»[14]
Observasjonene avCharles Darwin under reisen medHMS «Beagle» utvidet forståelsen om at jordoverflaten hadde blitt formet over lang tid, spesielt hans bemerkelsesverdige konklusjon om at periferiskkorallrev kan bli barriererev, og som igjen kan danneatoller 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 omaktualitetsprinsippet (eller uniformitarisme) som først ble foreslått avJames 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 utvikletWalther 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.
^Huggett, Richard John (2011): «What Is Geomorphology?»,Fundamentals Of Geomorphology. Routledge Fundamentals of Physical Geography Series (3. utg.). Routledge.ISBN 978-0-203-86008-3; s. 3.
^abc Bierman, Paul R., Montgomery, David R. (2014):Key Concepts in Geomorphology. Macmillan Higher Education.
^Rafferty, John P. (2012):Geological Sciences; Geology: Landforms, Minerals, and Rocks. New York: Britannica Educational Publishing,ISBN 9781615305445; s. 8–9.
^ Needham, Joseph (1959):Science and Civilization in China: Volume 3, Mathematics and the Sciences of the Heavens and the Earth. Cambridge University Press.ISBN 9780521058018; s. 604.
^ Ritter, Dale F., Kochel, R. Craig; Miller, Jerry R. (1995):Process geomorphology. Boston: McGraw-Hill
^Simons, Martin (1962): «The morphological analysis of landforms: A new review of the work of Walther Penck (1888–1923)»,Transactions and Papers, Institute of British Geographers31: 1–14.