שחיקה רוחית

בגאומורפולוגיה, תהליכי שחיקה רוחית (באנגלית: Wind Abrasion) הם תהליכים, שבהם הרוח מעצבת את משטח כדור הארץ או משטח כוכבי לכת אחרים. רוחות עלולות לשחוק, להסיע ולהשקיע חומרים שונים ומהווה גורם יעיל באזורים עם צמחייה דלילה ואספקה נרחבה של סלעי משקע לא מגובשים. החלקיקים הנישאים עם הרוח נקראים חומרים איאולים (Eolian). אף על פי שמים הם גורם שחיקה חזק בהרבה מרוח, ישנם אזורים, בהם תהליכים איאוליים הם תהליכים חשובים יותר, למשל באזורים צחיחים, כגון מדבריות. מערכות רוח גלובליות קשורות להפרשי לחץ גדולים המושפעים מדפוסים עולמיים מחזוריים. רוחות מקומיות לעומת זאת נוצרות על ידי חריגות במאפיינים הפיזיקליים של אזור מסוים. דוגמה לכך אנו יכולים לראות כאשר התנהגות הרוח משקפת הבדלים במאפייני הטמפרטורה (תרמלים) של הקרקע, דבר זה יגרום לפעולות רוח עזות ונפוץ באזורים בהם תנודות הטמפרטורה הקיצוניות קיימות בשכבת האוויר הצמודה לקרקע. תנאים אלו נפוצים במדבריות, לאורך חופים ובאזורים המאופיינים בשינויי גובה קיצוניים, כגון רכסי הרים החוצים זה את זה והמישורים הנמוכים הסובבים אותם. מאפיינים מסוימים של הרוח, בעיקר הכיוון, המהירות ודרגת המערבולת, הם המשפיעים ביותר על השינויים הגאומורפים הנגרמים על ידה. כיוון הרוח: ישנם שינויים קבועים בכיוון הרוח אשר הם בעלי חשיבות גבוהה ביותר בפיתוחן ושימורן של תצורות איאוליות. במדבריות, לדוגמה, ההתחממות המהירה של המשטח המדברי, בשעות היום, מעודדת רוחות לנוע לכיוונה מאזורים סמוכים המכוסים בצמחייה. בלילה, לעומת זאת, המשטח המדברי מתקרר במהירות והרוח משנה את כיוונה. תהליך דומה קורה לאורך החופים, עקב התחממות והתקררות מהירה של היבשה לעומת הים, אשר גורמת לרוחות לנשוב לכיוון החוף במהלך היום, ורוחות נגדיות לנשוב לכיוון הים במהלך הלילה. מהירות הרוח: היא הגורם העיקרי אשר קובע אילו חומרים יועברו תחת מתקפת הרוח ואילו יישארו במקומם. מהירות הרוח תלויה בין השאר במרחקה מן הקרקע ותקטן ככל שתהיה קרובה יותר עקב חיכוך ותגדל ככל שגובהה יעלה. אופן הסעת החלקיקים תלויה בשני גורמים, גודל הגרגירים ועוצמת הרוח. ככל שהגרגירים קטנים יותר וככל שעוצמת הרוח חזקה יותר, הרוח יכולה להרים את החלקיקים גבוה יותר ולהסיעם למרחק רב יותר. הסעה בתרחיף (Suspension) - הסעה של חלקיקים בגודל חרסית ובגודל טין (0-50 מיקרון). החומר המוסע על ידי תרחיף מכונה אבק. מכיוון שגרגירים אלו קטנים מאוד הם יכולים לעלות באמצעות מערבולות אוויר ולהיות מוחזקים באטמוספירה במשך זמן רב. החלקיקים הדקים ביותר יכולים להיות מוסעים על ידי סופות אבק למרחקים של אלפי קילומטרים. המקור העיקרי לאבק באטמוספירה הן המדבריות הגדולות בעולם. כמות החומר שמוסעת היא בין 130 ל-800 מיליון טון מדי שנה אך אין מידע מדויק בנושא, מדבר הסהרה בלבד תורם 60–200 מיליון טון של חומר מוסע בשנה. הסעה בהקפצה (Saltation) - אופן הסעת החלקיקים הגסים יותר על ידי הרוח. התנועה של הגרגירים נעשית קרוב לפני השטח. משב רוח מעלה את הגרגירים מעט באוויר ולאחר מרחק קצר הגרגירים נופלים בחזרה על הקרקע. לאחר מכן משב רוח נוסף מגיע ותהליך זה חוזר חלילה וכך החומר מתקדם. המסלול שעובר הגרגר הוא בצורת קשת כאשר עלייתו תלולה והירידה מתונה. הגרגרים בתנועת ההקפצה אינם מגיעים מעל גובה חצי מטר מעל פני השטח. בסופות חול חזקות מאוד הגרגירים עשויים להגיע לגובה של שני מטרים ולעבור מרחק של שמונה מטרים בכל הקפצה. זחילה (Creep) - בתהליך זה משב הרוח מנתק את הגרגירים ממקומם ומסיע אותם על גבי הקרקע, מבלי לעלות אותם לאוויר, הגרגירים נעים לטווח קצר ונעצרים. כאשר מגיע משב הרוח הבא התהליך חוזר על עצמו וכך הגרגירים מתקדמים. שחיקה של סלעים, בולדרים ומשטחים נעשים על ידי חלקיקים בטווח של גדלים. שחיקה באמצעות הרוח נעשית כאשר הרוח מעיפה את הגרגירים בחוזקה על הסלע ומשייפת אותו. אף על פי שידוע כי גרגירים בגודל של חול הם היעילים ביותר, מחקרים מראים כי יש תפקיד חשוב לגרגירים קטנים יותר בעיקר ביצירת שטחים מישוריים. השיעור הגבוהה ביותר של שחיקה הוא כאשר הרוח בעוצמה גבוהה יחד עם כמות גדולה של חלקיקי חול קשים בכיוון הרוח נגד סלע רך ומתפורר. צורות בליית פני השטח על ידי שחיקת רוח: קציעות רוח (אנ') - מאפיין בולט של משטחים מדבריים הוא הנוכחות של אבנים קטנות עם מספר צלעות הנקראים קציעות רוח. אבנים אלו בגודל של 10–20 ס"מ, בעלות צלעות בזוויות של 30–60 מעלות הנפגשות בקודקוד הפונה אל כיוון הרוח. המנגנון העיקרי ליצירת צורה זו היא הרוח המסיעה גרגירי חרסית וטין אשר מלטשים את צלעות הסלע. ייתכן כי כיוון הרוח ישתנה או זרימת מים תהפוך את הסלע וכך נוכל לראות צלעות מלוטשות בכיוונים שונים. מחקרים מראים כי אומנם השחיקה של האבנים נעשית על ידי רוחות מכיוונים שונים, אך תמיד יהיה כיוון אחד משמעותי. מכיוון שאם לא היה כיוון שולט, הרוח הייתה שוחקת את צלעות האבנים בצורה אחידה ולא היו נוצרות הצורות המיוחדות. תבליטי סלע מעוצבי רוח (אנ') - רכסים סלעיים אשר נוצרים בתהליך של הסעת חול על ידי רוח באזורים צחיחים, בעלי אספקת חול נרחבת אשר שוררים בהם רוחות חזקות, חד כיווניות ובעלות יכולת נשיאה גבוהה. תבליטי הסלע יכולים להיווצר במספר צורות כאשר אחת מהן היא כשהרוח פוגעת במשטח סלעי המורכב מסוגים שונים של סלע בעלי רמת קשיחות שונה, הסלעים הרכים יותר ישחקו ויישארו הסלעים הקשים יותר בצורה של רכסים. לאחר מכן, הרכסים ישחקו עד שתיווצר הצורה של תבליטי הסלע בהתאם לכיוון הרוח כאשר הצד הפונה לרוח יהיה תלול יותר והצד השני יהיה מתון וככל שימצא רחוק יותר לאורך התבליט מתחילתו הוא יעשה נמוך וצר יותר- צורה אשר תשווה לתבליט מבנה של סירה. צורת היווצרות אפשרית נוספת היא כאשר מתרחשת נדידת דיונה ובסיס הדיונה התגבש ונשאר מאחור, בתנאים מתאימים בסיס זה יכול להתעצב כתבליט סלע. גובהם של התבליטים נמוך מעשרה מטרים ואורכם יכול להגיע ליותר ממאה מטרים. כמו כן, אורכם גדול פי 3 לפחות מרוחבם. שחיקה זו אופיינית בסלעים רכים אך ניתן למצוא צורה זו גם בסלעים קשים מאוד כמו גרניט וקוורץ (למשל במערב מצרים). סלעי פטרייה (אנ') - סלעים הנקראים סלעי פטרייה עקב צורתם המזכיר פטרייה, בסיסים עמוד סלע צר והחלק העליון רחב ושטוח. צורה זו היא תוצר של פעילות הרוח אשר מסיעה גרגירי חול סמוך אל הקרקע ומטיחה אותם על בסיס הסלע. פעולה זו שוחקת רק את החלק התחתון של הסלע ויוצרת את הצורה המיוחדת. מים ובלייה כימית תורמים גם הם ליצירת צורת הפטרייה. בישראל ניתן לראות סלעי פטרייה בבקעת תמנע. פעולת סחיפה באמצעות הרוח (Wind deflation). הרוח מסוגלת להרים חלקיקים ולהסירם ובכך הרוח מנמיכה את פני השטח. צורות נוף נפוצות הנוצרות עקב פעולת הסחיפה הם מרצף מדברי ומכתשי רוח. מרצף מדברי (אנ') - משטח מדברי המרוצף בשברי סלע וחצץ. סופות חול ואבק המתרחשות במדבר סוחפות את חלקיקי האבק והחול ומשאירים את פני השטח חשופים לפעולות הבלייה. אל פעולת בלייה זו מצטרפים גם הרטבה וייבוש של פני השטח. המרצף המדברי מונע סחיפה של הקרקע לתקופה ארוכה. שני סוגים של מרצף מדברי הוא הצריר והחמאדה: צריר (Serir) - משטח מדברי מכוסה שברי סלעים וחצץ ומתחתם שכבת סחף דקת גרגר. נפוץ בערוצי הנחלים, מדרונות מתונים ובמניפות סחף. חמאדה (אנ') - משטח סלע ללא צמחייה המכוסה בשברי סלעים. משטחי החמאדה נוצרים כאשר הרוח מסירה את תוצרי הבלייה הדקים ומשאירה את החצץ והאבנים. המונח חמאדה מגיע מהשפה הערבית ופירושו אינה פורייה. משטחי החמאדה נפוצים באזורים בהם נחשפים סלעי משקע משוכבים אופקית. בישראל נפוצים משטחי החמאדה מכוסים שברי צור. מכתשי רוח - מכתשים מדבריים שנוצרו עקב משבי רוח הסוחפים חולות או משקעים רכים ויוצרים שקע עמוק. יש הטוענים כי נאות מדבר נוצרו כאשר הרוח הסירה את החול עד שהגיעה לשכבת מי התהום. בכוכב הלכת מאדים פעילות השחיקה הפלוביאלית (זרימת נחלים), הוולקנית (פעילות געשית) והטקטונית (תזוזת לוחות) בימינו הן דלות ואף אינן קיימות ולכן השחיקה האיאולית היא השחיקה הפעילה ביותר (בפרט לאזורי הקוטב הקפואים). בתצפיות אשר נעשו מכדור הארץ וכמו כן מכלי מחקר הנשלחו למאדים כגון מארינר וויקינג 1 ניתן לראות מגוון צורות קרקע המיוחסות לשחיקה רוחית כגון דיונות, גלונים, תבליטי סלע מעוצבי רוח וקציעות רוח. שובאל, ש. (2011). צפונות כדור הארץ (מהדורה שנייה). האוניברסיטה הפתוחה. עמ' 529–533 Ritter et al, 2002. Process Geomorphology.pp 282-292, pp 275-279 Summerfield M.A., 1991. Global Geomorphology. pp 239-242 Laity, J. 2008. Deserts and Desert Environments. pp 229-236 Bullard, J.E. and Livingstone, I., 2009. Loess. In: Geomorphology of Desert Environments. Parsons A.J., and Abrahams A.D. (eds) pp 644-645. Science Theme: Aeolian Processes