אבק מינרלי

אבק מינרלי (באנגלית: Mineral Dust) או אבק מדברי (באנגלית: Desert Dust) – חלקיקים מוצקים שמרחפים או מוסעים באטמוספירה הכוללים אירוסול (עשן וערפל) ונעים על ידי הרוח. הם מצויים במצב של השקעה על פני כדור הארץ. עיקר כמות האבק מקורה בהסרה של קרקעות אך גם יכולה להגיע ממקור קוסמי, שרפה, פליטה תעשייתית, אפר געשי ומלחי ים. גודל החלקיקים נע בין גודלו של גרגר סילט (בעברית טין) לזה של חול, לרוב קטן מ-62 מיקרון. מקור התופעה הוא בעיקר במדבר הסהרה שבאפריקה ובמדבריות טקלה מקאן וגובי שבאסיה. לתופעה השפעות כלל עולמיות. האבק המדברי מורכב מחרסיות וסילט אשר גודלן הכולל לא עולה על כ-50 מיקרון. הסילט ברובו מורכב מקוורץ. בבדיקת מנגנונים להיווצרות חלקיקי אבק מתמקדים באופן יצירת הסילט ופחות באופן יצירת החרסיות מכיוון שהיווצרות החרסית היא בעיקרה תוצאה של בליית גרגרי חול וסילט. יש מספר מנגנונים להיווצרות הסילט: שחיקה קרחונית, שחיקה איאולית (הובלה ושחיקה של סדימנטים באמצעות הרוח), שחיקה פלוביאטילית (שחיקה נחלית, על ידי זרימת מים), בלייה על ידי מלח. בעבר הייתה רווחת ההשערה כי הסילט נוצר בסביבות קרות, ליד קרחונים. השערה זו הייתה נפוצה עקב איתור מצבורי סילט גדולים במקומות שבעבר היו מכוסים בקרחונים, או בקרבת אותם אזורים. התהליך של שחיקה קרחונית הוא התהליך העיקרי של יצירת הסילט. בתהליך זה קורים שני דברים: הקרחון מחליק על הסלע, שוחק אותו ומייצר חלקיקים. בקדמת הקרחון יש דחיפה של אותם חלקיקים, ושם הם זמינים להסעה על ידי מים ורוח. תיאור המנגנון: חלקיקי קוורץ נוצרים על ידי שחיקת הקרחון, אז מתחילה הסעה של החלקיקים על ידי הקרחון. לאחר מכן נוצרים משקעים מעורבים על ידי שטיפה והפשרה של הקרחונים. חלקיקים דקים מתרוממים לאוויר על ידי הרוח ומוסעים על ידי פעולה איאולית ולבסוף- השקעת החלקיקים והיווצרות משקעי לס. יש שני אזורים לאורך הקרחון שהם דומיננטיים בייצור הסילט: המורינות- נחשולי קרח הגולשים במורד המדרון אזור הגרירה- זהו אזור הדחיפה של החומר. הראייה לכך שהסילט נוצר לא רק בסביבות קרות, אלא גם בסביבות חמות, היא המצאות מצבורי סילט גם באזורים בהם לא היה כיסוי של קרחונים. ישנה רשימה ארוכה של תהליכים גאומורפיים שיכולים לגרום להיווצרות של סילט גם בסביבות חמות, אך המשמעותיים ביותר הם השחיקה האיאולית והשחיקה הפלוביאטילית. צורות שבירה של חלקיקי חול וכיצד הם הופכים לסילט: תהליכים פלוביאטילים: במערכת פלוביאטילית תנועת החומר היא על ידי הסעה של המים בנהרות ובנחלים. לגודל הנהר ולעוצמת הזרימה יש השפעה על שחיקת החומר המוסע. תיאור המנגנון הפלוביאלי: חומר בלוי לא ממויין שנוצר על ידי פעילות קרחונית, החומר מוסע על ידי המים בזרימה טורבלנטית, כתוצאה מכך נעשית הפחתה בגודל החלקיק, ומשם ישנה השקעה של אותם חלקיקים בוואדיות ובמניפות סחף. אותם החלקיקים עוברים לאחר מכן הסעה איאולית על ידי הרוח והשקעה שלהם במקום אחר כקרקע לס. ככל שהחומר נמצא יותר זמן במערכת הפלוביאלית הוא יהיה דק יותר. לעיתים ניתן יהיה ללמוד על מקור האבק על פי הצורה המורפולוגית שלו. תהליכים איאולים: עיצוב פני השטח כתוצאה של סופות אבק. בזמן סופת אבק החלקיקים נשחקים בשני אופנים: בינם לבין עצמם ובינם לבין עצמים שעומדים בדרכם, דוגמת סלעים. תיאור מנגנון איאולי: בתחילה מדובר בחומר לא ממוין אשר נוצר במערכת קרחונית או פלוביאלית, לאחר מכן מתרחשת הסרה איאולית של החומר ובאוויר עובר החומר שחיקה ונוצר הסילט. בסופו של התהליך ישנה השקעה של הסילט כקרקע לס. תהליכים משולבים: במרבית המקרים, חלקיקי הסילט עוברים כמה תהליכים ולא רק אחד, משמע, ישנו שילוב של תהליכים ביצירת הסילט. רוב השטחים תורמי האבק בקנה מידה עולמי הם באזורים צחיחים או צחיחים למחצה כדוגמת סהרה, מדבר גובי, מדבריות ערב, מדבר מוהאבי, פטגוניה, פפס, אוסטרליה (מדבר ויקטוריה הגדול ומדבר גיבסון) ודרום אפריקה. מאפיינים סביבתיים כלליים של שטחים הנחשבים תורמי אבק בקנה מידה עולמי: מאפיינים אזוריים: ממוצע משקעים של מתחת ל-200 מ"מ בשנה. משטר רוחות חזק. שקע טופוגרפי. מאפייני פני השטח: משקעי נחלים דקי גרגר – לאחר ההשקעה הגרגרים זמינים להסעה על ידי הרוח. כיסוי צומח דליל – צמחייה מקבעת את הקרקע ומעלה את רמת החיספוס בפני הקרקע תכונות אלו מונעות את סחיפת החלקיקים, ברגע שיש צמחייה דלילה האבק יכול לנוע חופשי. דרגת חספוס נמוכה – פני שטח חלקים יחסית, חספוס גבוה בקרקע מאט את הרוח הקרובה לקרקע ובכך מונע הרמה של אבק מדברי. צורות דומיננטיות כתורמות אבק באזורים אלו: פלאיות - שטחים מישוריים רחבים ושטוחים לכן אין כוח חספוס חזק שמאט את הרוח שמגיע לקרקע כך גם הרוח חלשה שומרת על מהירותה ויכולה להרים לאוויר גרגרי אבק. מניפות סחף - מאופיינות בכמות גדולה של חלקיקים דקי גרגר. חלקיקי האבק המדברי הם יבשים ולכן בשילוב רוחות הם יכולים להתרומם באוויר, אף לגבהים של 10 ק"מ ויותר, לעבור הסעה למרחק של אלפי קילומטרים בהתאם לעוצמת הרוח ברגע נתון, ולהיות מושקעים במקום חדש. מאזור הסהרה באפריקה, המקור הגדול ביותר של אבק מדברי על פני כדור הארץ, יכולים להתרומם בשנה כמיליארד מטרים מעוקבים של אבק מדברי. לנדידת האבק המדברי יש השלכות בקנה מידה נרחב: - בקטריות הנקשרות באבק יכולות לעבור מרחק של יותר מ-5,000 קילומטרים מאפריקה עד לאיים הקאריביים, וכמו כן גם צפונה לכיוון האי הבריטי וארצות סקנדינביה, לאורך הים התיכון ואזור דרום מערב אסיה. באופן דומה, האבק שמקורו באסיה במדבריות גובי וטקלה מקאן נסחף למזרח דרך קוריאה, יפן והאוקיינוס השקט, כשהשפעתו בדרך היא על החוג הארקטי, איי הוואי והחוף המערבי של ארצות הברית. - לאירועים טרנס-אוקייניים ובין-יבשתיים עונתיים יכול להיות להם תפקיד בהעברת פתוגנים (מחוללי מחלה) או בהרחבת המגוון הביו-גאוגרפי של אורגניזמים מסוימים מעצם היותם אירועים המתפרסים על פני תפוצה רחבה ביותר. - בעת התרוממות גרגירי האבק המדברי לגובה הם משמשים כגרעיני התעבות של עננים כאשר הם מגיעים לגבהים הנכונים ולטמפרטורה המתאימה באטמוספירה, ובכך הם מהווים זרז לירידת גשמים. ניתן לראות את הדבר באופן ברור מתצלומי הלווין המופיעים בעמוד. - כשגרעיני האבק המדברי שוקעים חזרה לקרקע הם משפיעים בעצמם על תחומים רבים: מקשים על גידולי חקלאות, תפקוד יומיומי של האדם (קשיי נשימה, ראות), שוניות אלמוגים- גוויעה של שוניות אלמוגים באיים הקאריביים מיוחסת בעיקר לנדידת אבק מדברי מהסהרה. כמות האבק המתרוממת ומועברת באטמוספירה למרחקים גדולים, כפופה לתנאים סביבתיים המוכתבים ומושפעים מ: האקלים הגלובלי, טמפרטורות הים באזורים טרופיים, מטאורולוגיה אזורית, הרכב פני השטח, ושימושי הקרקע המשתנים באזור המקור של האבק. מדבריות משחררים לאטמוספירה אבק באופן רציף וכמעט ללא הפסקה, אך לאירועים הגדולים והמשמעותיים, שנצפים על ידי לוויינים, יש השפעה נרחבת על המערכות האקולוגיות והביולוגיות שנמצאות בכיוון הרוח. פעילות האדם המייצרת אבק היא בעיקרה פעילות המתרחשת באזורים צחיחים. אלו אזורים רגישים לשינוי בצורת הנוף וכתוצאה מכך גורמים לפליטת אבק. פעילות כמו רעיית יתר, הרס שטחים חקלאיים, בצורת ומדבור מביאים למצב בו יש יותר קרקע חשופה בשולי המדבריות. בעקבות זאת ישנו יותר אבק המועלה לאטמוספירה. גזים ואירוסולים- נעשה שימוש על ידי האדם לצורכי חקלאות- שימוש בחומרי ריסוס והדברה, כאשר חומרים אלו נעים עם הרוח, המגבירים את כמות וגודל חלקיקי האבק המדברי באוויר. גאוגרפיה פיזית - מונחים איחוד הגאוגרפים האמריקאי(הקישור אינו פעיל) אבק מדברי במערכת העולמית