חסיפה

בגאומורפולוגיה, חֲסִיפָה היא כלל התהליכים האחראים להרס פני השטח, הכוללים בליה על סוגיה השונים, שחיקה, תנועת בלית וסחיפה. תוצרי החסיפה הם בלית – תוצרי בליה, וסחף – תוצרי סחיפה. בכדור הארץ קיימים שני סוגים של כוחות המאזנים זה את זה: כוחות אנדוגניים היוצרים באמצעות התרוממות את התבליט של פני השטח – דוגמת תנועה טקטונית, התפרצויות געשיות, רעידות אדמה ואורוגנזה, וכוחות החסיפה האקסוגניים האחראים להרס התבליט ולצמצום ההתרוממות. דוגמה לאיזון בין שני סוגי הכוחות ניתן לראות באלפים – שהחלו להיווצר בקימוט האלפיני ועדיין מצויים בתהליך התרוממות, שגובהם מתאזן באמצעות תהליכי הרס החלים בהם. חסיפה כוללת את כל התהליכים הגורמים להסרת התבליט בפני השטח, והיא פועלת באמצעים כימיים, פיזיקליים וביולוגיים. חסיפה כימית – הכוללת תהליכי בליה כימית – היא תהליך איטי הגורם להמסה מלאה או חלקית של מינרלים יוצרי סלעים. חסיפה פיזיקלית – הכוללת תהליכים פיזיקליים – היא הסרה של מוצקים מפני השטח. חסיפה כוללת גם השפעות אנתרופוגניות, ועיצוב הנוף על ידי בני אדם נקרא אנתרופוגאומורפולוגיה. הגורמים המשפיעים על החסיפה כוללים טופוגרפיה של פני השטח, מבנה גאולוגי, ליתולוגיה, אקלים, פעילות טקטונית, סביבה ביוספירית ופעילות אנתרופוגנית. הנהר הצהוב: שינויים בסחיפה בשנים 1989–2009 שיעורי החסיפה הכלליים מחושבים באמצעות חיבור שיעורי החסיפה הכימית והפיזיקלית. כימות התהליכים הכימיים והפיזיקליים מבוטא בשיעורי חסיפה המחושבים בטון (t) לקמ"ר (km) במשך שנה אחת (a) לפי הנוסחה:   t   k m − 2 a − 1 {\displaystyle \ t\ km^{-2}a^{-1}} . בממוצע עולמי, 10%–15% מן החסיפה היא כימית, והיתר – פיזיקלית. קיים יחס של 1 בנהרות טרופיים ובסיביר ל-10–20 בנהרות הרריים. העולם המודרני נשלט על כן על ידי חסיפה פיזיקלית, אם כי הוא עשוי להיות שונה בעידנים גאולוגיים בהם היה התבליט נמוך. הערכות של שיעורי חסיפה מודרנית מבוססות בדרך כלל על מדידות עומס זרם הנערכות בתחנות מדידה. המדידות חלות על הרחופת, הגרופת והתמס הנישאים באמצעות הזרם. משקלו של המטען מומר ליחידות נפח, ונפח המטען מחולק לאזורים שמעל ומתחת לקו פרשת המים בתחנת המדידה. התוצאה המתקבלת היא הערכה של היקף החסיפה בפני כדור הארץ בסנטימטרים ל-1,000 שנים. ברוב המקרים לא נערכת התאמה להשפעה אנושית – הגורמת לעלייה חדה בנתונים. שיעורי חסיפה נמוכים מאוד בדרך כלל משיעורי ההתרוממות. המיקום העיקרי בו עשויים להתקיים שיעורים שווים של חסיפה והתרוממות הם שולי יבשת פעילים, בהם חל מעוות רציף במשך תקופה ארוכה. חשיפתם של מינרלים בסלע לתנאי על פני השטח של כדור הארץ משחררת את מרבית היסודות המסיסים, ומובילה באופן כללי להיווצרות מינרלים שיוריים – בדרך כלל חרסיות וברזל ממוים או אלומינה, המצטברים בנקודות המגע בין האטמוספירה והליתוספירה ויוצרים רגולית. תהליך ההמסה הקרסטי מהווה דוגמה לחסיפה כימית של קלציט, שאינה מותירה מינרלים שיוריים. אף שליתולוגיה היא הגורם העיקרי לשיעורי הבליה הכימית, גורמים אחרים משפיעים על החסיפה הכימית. גם בקנה מדה גדול וגם בקנה מדה קטן חל גידול חד בשיעורי הבליה, המושפע מנגר עילי ומטמפרטורה. הדבר נכון במיוחד לשיעורי בליה של בזלת, המגיבים בקנה מדה עולמי למשוואת ארניוס. עם זאת, בקנה מדה יבשתי נראה כי שיעורי החסיפה הכימית הגבוהים ביותר של סלעים סיליקטיים לא נמצאו באזורים של נגר עילי רב וטמפרטורות גבוהות. באזורים טרופיים לחים ושטוחים נמצאו שיעורי חסיפה נמוכים, בניגוד לכמות הלטריט המאפיינת אותם. בקנה מדה עולמי נוצר כביכול פרדוקס, המורכב מיחס הפוך בין השניים. ההסבר ליחס ההפוך בין שיעורי החסיפה הנמוכים לכמות הלטריט מצביע על פיתוח קרקעות, המוביל להגבלת או היעדר מגע בין מים לבין המינרלים הנותרים על פני השטח. לעומת זאת, במרבית האזורים על פני כדור הארץ קיימת זרימה מוגברת של מומסים במקומות בהם קיימת חסיפה כימית של מינרלים על פני השטח, אף שהבליה הכימית בהם אינה נמרצת. ניתן להעריך שיעורי חסיפה פיזיקלית באמצעים שונים: נהרות, הצטברות משקעים באגני היקוות והשקעה ובאמצעות איזוטופים קוסמוגניים הנוצרים בכדור הארץ בסלעים ובקרקעות. השימוש בנהרות הוא נוח, אך עשוי להיות לא מדויק במקרים של שינויים בזרימה, שיטפונות והצפות. בנוסף, חישוב השפעתן של פעילויות אנתרופוגניות העלה את שיעורי החסיפה הניכרים בנהרות. הדוגמה הטובה לכך היא הובלה ניכרת בנהר הצהוב, הגדולה באופן משמעותי מהערכות ארוכות טווח לתקופות קדם הולוקניות, ואף ממרבית ההולוקן. גם הובלת אבק באטמוספירה מן היבשות לאוקיינוסים אחראית לחסיפה יבשתית. חסיפה אאולית קשה מאוד לכִּימוּת, אף שבאזורים מדבריים היא מהווה תהליך חסיפה יחיד. ערך מורחב – מחזור סחיפה בשנת 1890 הציע ויליאם מוריס דייוויס (William Morris Davis,‏ 1859–1934) – גאוגרף, גאולוג ומטאורולוג אמריקאי – את קיומו של מחזור סחיפה, לפיו נערכה חלוקה של הנוף ל"צעיר", "בוגר" או "זקן". על פי המודל של דייוויס, לנוף צעיר יש תבליט גבוה ששיפועו מתחדד עם התבגרותו, ונוף בעל תבליט נמוך הוא זקן. התאוריה שלו תיארה מחזור לפיו הרים ונופים נוצרים ומתבגרים, המחזור מתחיל בהתרוממותם של רכסי הרים ונמשך בזרימת נהרות ובחריצת עמקים. עם השנים מתרחבים העמקים ומתחילים להתפתל, ומותירים ביניהם גבעות נמוכות. לבסוף נותר רק מישור גידוע שטוח וסמוך לגובה פני הים. תאוריה זו ודומות לה הוצעו בטרם הובנו כראוי תהליכים טקטוניים, אולם ברבים מהמודלים הללו נעשה שימוש בשל פשטותם. גאולוגיה - מונחים גאומורפולוגיה סלע משקע פרופסור משה ברור, "חסיפה", לקסיקון גאוגרפי, (עמ' 9), הוצאת יבנה, תשס"א Encyclopedia of Geomorphology, Routledge, London 2004, ISBN 0-415-27298-X Encyclopedia of Geology, Elsevier Academic Press, First edition 2005, ISBN 0-12-636380-3 איורים של דייוויס המדגימים נופים ב"גילאים" שונים כך, במאגר המונחים באתר האקדמיה ללשון העברית חסיפה – על פי מילון אבן-שושן: "חשׂיפה, גִלוּי" אנדוגני – פנימי, מתחת לפני השטח של כדור הארץ אקסוגני – חיצוני, המתרחש מעל פני השטח של כדור הארץ האלפים – גדלים או מצטמקים? אנתרופוגני – שמקורו בפעילות אנושית ליתולוגיה – מאפייני סלעים כגון הרכב, צבע ומבנה עומס זרם – כמות החומר המוצק המובלת באמצעות זרם מים שולי יבשת פעילים – אזור המפגש בין לוח יבשתי ללוח אוקייני שיורי – שחלה בו בליה מקסימלית איזוטופים קוסמוגניים (cosmogenic isotopes) – איזוטופים נדירים הנוצרים באמצעות קרינה קוסמית חזקה אאולי – מתרחש באמצעות רוח מישור גידוע (peneplain) – מישור רחב ושטוח המתפתח בסוף שלבי הסחיפה