גאומורפולוגיה

גאומורפולוגיה (מיוונית: γῆ – "אדמה"; μορφή – "צורה"; λόγος – "תורה") הוא שמו של ענף במדעי כדור הארץ, העוסק בתהליכים היוצרים ומעצבים את הנוף (תהליכי "בנייה" נופיים). הגאומורפולוגיה שואפת לנתח ולצפות את דרכי היווצרות הנוף והשתנותו, באמצעות תצפיות שטח, ניסויים פיזיקליים ומודלים מתמטיים. הגאומורפולוגיה מתקשרת לתחומים נוספים, וביניהם גאולוגיה, גאוגרפיה פיזית, טקטוניקה, ארכאולוגיה, פדולוגיה והנדסה. מדע הגאומורפולוגיה מחולק לתתי־תחומים: גאומורפולוגיה מדרונית, קרחונית, פלוביאלית (נחלית), איאולית (רוחית), חופית וטקטונית. המדע מאפשר להבין את התהליכים המעורבים בהתפתחותו של כדור הארץ, ומספק ידע שימושי לצורכי שימור ומניעת נזק (הגנה חופית, שיקום נהרות, וכדומה). לקראת סוף המאה ה-19 נטבע לראשונה המושג "גאומורפולוגיה", ומקורו ביוונית. אז החלו להתקבע ההנחות היסודיות של מדע הגאומורפולוגיה, אשר חלקן משמשות אותנו עד ימינו. המרכזי שבהם הוא מושג הארוזיה (סחיפה). ויליאם מוריס דייוויס (William Morris Davis‏; 1934-1850) וולתר פנק (Walther Penck‏; 1923-1888) שפעלו בראשית המאה ה-20 נחשבים במידה רבה לאבות ה"מורפולוגיה הקלאסית". דייוויס היה מהראשונים לטעון שהתבליט הוא תולדה של תהליכים ממושכים ומושפע מהמסלע המקורי. עם זאת דייוויס נתן משקל כבד בעיצוב הנוף לתהליכים כגון: תנועת בלית, פעילות קרחונית, פעילות מים ורוחות. פנק נתן משקל רב לפעילות טקטונית. לטענתו תבליטו של אזור הוא תולדה של גורמים טקטוניים ומשקפים תנועות שמקורן בקרום כדור הארץ ובתנועת לוחות. אף על פי שדייוויס ופנק היו מהגאומורפולוגים הבולטים, הגאומורפולוגיה בת-זמננו מתעלמת ושוללת חלק מן הקביעות של שני חוקרים אלו. בשנים האחרונות חלה תנועה חדשה של העיסוק בגאומורפולוגיה. ממחקר של אופי תיאורי ואיכותני, חל מעבר למידול מתמטי וסטטיסטי של תופעות גאומורפיות. הגאומורפולוגיה מנסה לתת תמונת מבט כוללנית והוליסטית, תוך התייחסות למספר רב של גורמים ותהליכים המתרחשים על פני השטח, בעת ובעונה אחת. הגאומורפולוגיה מכילה תחומי מחקר רבים ומגוונים בקנה מידה שונה מבחינת אלמנט הזמן ועיצוב השטח. בין הנחות היסוד של הגאומורפולוגיה המודרנית: הנוף שואף להגיע למצב של איזון כחוק טבעי, כלומר התאמה בין כל התנאים והכוחות הסביבתיים הקיימים בו. יש לראות שתהליכי עיצוב פני הנוף השונים שזורים אלה באלה ומשפיעים האחד על רעהו, כלומר הסתכלות על מגוון תהליכים במקביל. יש לראות שתבליט ככלל הוא תולדה של התפתחות ממושכת על פני זמן גאולוגי רב, ואולם ישנן תופעות רבות הבאות לידי ביטוי גם בקנה מידה עיתי קצר מועד. נהוג להתבונן על המערכת הטבעית ככזו הנושאת בחובה רכיבים כאוטים רבים. ככזו, לעיתים תנאים דומים במקומות דומים עשויים לנפק תוצאות שונות. הגישות המודרניות רואות בתהליכי השתנות הנוף חלק אינטגרלי מהמערכת הטבעית ולא שלב בדרך לתוצאה נופית עתידית רצויה. אחד ההבדלים העיקריים בין הגאומורפולוגיה הקלאסית לבת זמננו היא בהכרה שהאקלים הוא אחד הגורמים היסודיים בעיצובו של תבליט כדור הארץ. לטמפרטורה ולכמות המשקעים ישנה השפעה רבה על עיצוב הנוף ברמה האזורית והעולמית כאחד. בתקופות הקרחוניות השונות לדוגמה, ניתן לראות היקף ואופי שונה של תהליכים גאומורפולוגים על פני כדור הארץ. יש לראות בקשר אקלים ומורפולוגיה קשר כפול בעל היזון חוזר כאשר הטופוגרפיה עשויה להשפיע על אקלים בקנה מידה מקומי, למשל משטרי רוחות מקומיים המשפיעים על השקעה של סדימנטים שונים בקרקע, או על שקיעה ותנועת טל אל מקומות נמוכים בשטח המשפיעה על לחות וטמפרטורה. רוב התהליכים המורפולוגיים מתרחשים בכל סוגי האקלים, והאקלים משפיע בעיקר על שכיחות ועוצמת התופעה. תופעה מרכזית המעצבת את פני הנוף היא בליה (הסרה של חומר) וסחיפה (הסעתו על פני השטח על ידי סוכני הסעה שונים). הבליה עשויה להיווצר ממספר גורמים: גורמים מכניים (בליה פיזיקלית), למשל סופת חול ה"משייפת" צורות נוף קיימות. גורמים כימיים (בליה כימית), למשל מים עשירים בפחמן דו-חמצני הממוססים תרכובות גירניות. גורמים ביולוגיים (בליה ביולוגית), משתייכת למעשה לשני הגורמים הקודמים, אך מונעת מגורמים ביולוגיים, למשל חזזיות הממיסות סלעי משקע שונים לצורך קבלת חומרי הזנה, או שורשי צמח המבקעים סלע. תהליכי הבליה והסחיפה הם ניסיונו של סלע שנוצר ונחשף (סלע משקע או סלע יסוד) להגיע למצב של שווי משקל בין סביבת ההיווצרות שלו לבין סביבתו החדשה. תהליכים של שינוי ועיצוב צורתו של הנוף מאופיינים במידה רבה בתהליכים שונים של הסרת חומר מפני השטח. את התהליכים הגורמים לבליה נהוג לחלק לשני סוגים עיקריים: בליה פלוביאלית (נחלית) ובליה אאולית (רוחית). אף על פי שכל סוגי הבליה פעילים בכל האזורים, ככלל, בליה מגורמים כימיים וביולוגיים מאפיינת סביבות ממוזגות יותר ועשירות במשקעים ובצומח, למשל יערות גשם, בעוד שבליה פיזיקלית מאפיינת אזורים בעלי אקלים קיצוני יותר, יבש, קר או בעל משרע טמפרטורות רחב כגון: מדבר או טונדרה. המושג מדרון מתאר שיפוע שנוצר או עוצב באמצעות תהליכים של חשיפה וסחיפה של סלע. המדרון הוא צורת הנוף הנפוצה ביותר ביבשת. הגאומורפולוגיה המדרונית מתחקה אחר תכונותיו של המדרון הן מבחינה תיאורית, באמצעות חלוקה מורפולוגית של המדרון ליחידות ותתי-יחידות, והן מבחינה כמותית-מתמטית (למשל באמצעות שימוש במודלים לחישובי נגר עילי וחלחול מים). ענף זה בגאומורפולוגיה מנסה להסביר כיצד נוצרים ומתפתחים מדרונות, כמו גם אלו סוגי מדרונות קיימים, והיכן, כפועל יוצא של תנאים אקלימיים, נוצרים סביבות ביולוגיות וסוגי קרקע שונים. גאומורפולוגיה קרחונית היא תחום בגאומורפולוגיה העוסק ביחסי הגומלין שבין הקרחון לסביבתו, אופן ההשפעה של יחסי גומלין אלו על הסביבה, הקרקע והמשקעים שנוצרים כתוצאה ממערכת יחסים זו. כל אלה כדי להבין השתנות והיווצרות של צורות נוף. הקרחונים מורכבים למעשה משלג שהורבד (בדומה לסלעי משקע), נדחס ואיבד מנפחו והפך לקרח. קרחונים מכסים (או כיסו בעבר, בעיקר בעידני קרח) שטחים נרחבים על פני כדור הארץ, ועל כן השפיעו על עיצוב הנוף בקנה מידה עיתי נרחב. קרחונים אלה הם בעלי תכונות אלסטיות ויכולת לגלוש ולנוע במרחב. תפרוסת וכמות הקרחונים מושפעת במידה רבה מאקלים כדור הארץ ומאופיינת בתנודתיות גדולה בין תקופות קרחוניות או בין-קרחוניות. תחום בגאומורפולוגיה המתאר תהליכים הקשורים לנהרות וערוצי זרימה ועיצובם את הנוף. תהליכים פלוביאליים מאופיינים בהסעת חומר והשקעה של סדימנטים. תהליכים אלה מותנים הן בספיקת הנחל והן בכמות וסוג החומרים הזמינים להסעה. עיצוב פני הנוף על ידי מים הוא מן הגורמים המעצבים המשמעותיים המשפיעים ביותר על שינוי תבליט כדור הארץ. החומרים המוסעים בנהרות יכולים להיות מובלים במים כרחופת, צופת או כמומסים בהם. ישנם נהרות המשנעים כמות רבה של סדימנטים, והדבר בא לידי ביטוי בעיקר בדלתאות ומישורי הצפה של נהרות גדולים כמו הנילוס או המיסיסיפי. תחום בגאומורפולוגיה המתאר תהליכי יצירה ועיצוב נוף המונעים על ידי רוחות. רוחות עשויות לפעול בצורה ארוזיבית, ובכך לשחוק סלעים על ידי הסרת חלקיקים רופפים או על ידי שחיקה. הרוח עשויה להוביל חלקיקים במספר דרכים: חלקיקים קטנים (בעיקר חרסית וטין) יובלו כרחופת בתוך האוויר עצמו ויינשאו באטמוספירה למרחקים גדולים יחסית. חלקיקים גדולים יותר (למשל חול) מובלים על ידי סלטציה (דילוג למרחקים קצרים) או גרירה על גבי הקרקע. דוגמה לפעילות אאולית היא סופות אבק שהן סחף של טין וחרסית ממקור קרקעי על ידי רוחות אל תוך האטמוספירה. החומרים המובלים ברוח עשויים להיות מושקעים במרחק רב ממקור החומר, לעיתים סדימנטים אלה עשירים במינרלים ובמלחים. פעילות אאולית באה לרוב לידי ביטוי באזורים צחיחים ומעוטי משקעים ופעילה בעיקר על חלקיקים בסדרי גודל קטנים ודוגמה לכך היא השפעת הרוח על תופעת החולית (חולית אאולית), עיצובה ונדידתה. תהליכים פלוביאליים עשויים להוביל סדימנטים בקנה מידה גדול יותר, ובכל זאת נודע לרוח תפקיד חשוב בעיצוב נוף לאורך זמן. תחום בגאומורפולוגיה המתמקד בחקר יצירת עיצוב וסביבת הנוף החופי. הגאומורפולוגיה החופית שואפת להסביר את היווצרותם ועיצובם של חופים וסביבות המושפעות ממגע ישיר עם סביבה ימית. תהליכים כגון: בלייה חופית או היווצרות אבן חוף עשויים להיות מושפעים ממספר גורמים ייחודיים. הגורמים הדומיננטיים כוללים בין השאר: תנועת גלים, המניעה תהליכי בליה כימית ופיזיקלית השונים באופיים מהתהליכים היבשתיים, כתוצאה מההרכב הכימי של מי הים והמסה באזור המפגש בין הים ליבשה תופעות כגון זרמי ים ותהליכי גאות ושפל, אשר משפיעים על מפלס פני הים הסעה והשקעה של סדימנטים ברצועת החוף ממקורות ימיים, כתוצאה מכוחות פלוביאליים ואאוליים נאו-טקטוניקה הוא תחום בגאומורפולוגיה המנסה להסביר צורות נוף צעירות הנוצרות על ידי טקטוניקה צעירה הולוקנית ורצנטית לדוגמה: שבירת מניפות סחף, או יצירת גבעות לחץ ובקעים על ידי העתקי תזוזה אופקיים פעילים בעלי תפניות ימינה או שמאלה וכיוצא בזה. תחומי מחקר נרחבים בגאומורפולוגיה מתקשרים להשפעתו של האדם על יצירת הנוף ושינוי פני השטח, וכן השפעתו העקיפה על תהליכי עיצוב טבעיים (למשל בגרימת שינויים והשפעות אקלימיות ומיקרו אקלימיות). השפעות אנתרופוגניות – שמקורן במעשה ידי אדם – מתבצעות באמצעות בנייה, כרייה, חציבה, הסרה של צמחייה טבעית וגידולי חקלאות ונוי, בניית טרסות, בניית סכרים והטיה של נהרות ונחלים. עקב השפעות חסרות תקדים אלו של האדם על פני השטח, מתחת להם ומעליהם, יש שמציעים שֵם לעידן בו החלו השפעות אלה ואילך - אנתרופוקן. יצחק שטנר, גיאומורפולוגיה – העיצוב החיצון של התבליט, הוצאת קריית ספר בע"מ ירושלים, 1976 דב ניר, גיאומורפולוגיה של ארץ ישראל, בית ההוצאה של הסתדרות הסטודנטים של האוניברסיטה העברת ירושלים, תשמ"ט–1989 שלמה שובאל, 19-25, צפונות כדור הארץ, האוניברסיטה הפתוחה, 2006, עמ' 421-596, מסת"ב 9650608729 John Huggett, Fundamentals of Geomorphoogy. Keyword Group Ltd, 2008,2009 A.J. Gerrard, Rock and Landforms. Unwin Hyman Ltd ,1988 1995 ,Ritter, D.F., Kochel, D.C., Miller, R.C., Process Geomorphology. McGraw-Hill Higher Education, New York Summerfield M.A., Global Geomorphology. Longman Scientific and Technical, New York, 1991 1975 ,Strahler, A.N.,Physical Geography, Wiley, New York פורטל גאומורפולוגיה - מט"ח אגודת הגאומורפולוגים הבינ"ל (ארכיון) גאומורפולוגיה מהחלל - נאס"א (ארכיון) גאומורפולוגיה, באתר אנציקלופדיה בריטניקה (באנגלית) גאומורפולוגיה, דף שער בספרייה הלאומית