Spreco di massa

Lo spreco di massa , noto anche come movimento di pendenza o movimento di massa , è il processo geomorfico attraverso il quale il suolo, la sabbia, la regolite e la roccia si spostano verso il basso, tipicamente come una massa solida, continua o discontinua, in gran parte sotto la forza di gravità, spesso con le caratteristiche di un flusso come nei flussi di detriti e fanghi. I tipi di sprechi di massa includono scorrimento, scivoli, flussi, rovesci e cadute, ciascuno con le sue caratteristiche peculiari e che si svolgono su scale temporali da secondi a centinaia di anni. Lo spreco di massa si verifica su entrambi i pendii terrestri e sottomarini ed è stato osservato sulla Terra, su Marte, su Venere e sulla luna di Giove Io.

Quando la forza gravitazionale che agisce su una pendenza supera la sua forza di resistenza, si verifica un cedimento della pendenza (spreco di massa). La resistenza e la coesione del materiale del pendio e la quantità di attrito interno tra il materiale aiutano a mantenere la stabilità del pendio e sono conosciute collettivamente come resistenza al taglio del pendio. L'angolo più ripido che una pendenza senza coesione può mantenere senza perdere la stabilità è noto come angolo di riposo. Quando una pendenza fatta di materiale sciolto possiede questo angolo, la sua resistenza al taglio controbilancia perfettamente la forza di gravità che agisce su di esso.

Lo spreco di massa può verificarsi a un ritmo molto lento, in particolare nelle aree molto secche o in quelle che ricevono precipitazioni sufficienti in modo tale che la vegetazione abbia stabilizzato la superficie. Può verificarsi anche a velocità molto elevata, come ad esempio in frane o frane, con conseguenze disastrose, sia immediate che ritardate, ad esempio derivanti dalla formazione di dighe frane.

I fattori che cambiano il potenziale dello spreco di massa includono: variazione dell'angolo di pendenza, indebolimento del materiale dovuto agli agenti atmosferici, aumento del contenuto di acqua; cambiamenti nella copertura vegetale e sovraccarico.

I fianchi del vulcano possono diventare troppo ripidi con conseguente instabilità e spreco di massa. Questa è ora una parte riconosciuta della crescita di tutti i vulcani attivi. È visto su sottomarini e vulcani di superficie: Loihi nella catena vulcanica hawaiana e Kick 'em Jenny nell'arco vulcanico caraibico sono due vulcani sottomarini che sono noti per subire uno spreco di massa. Il fallimento del fianco settentrionale del Monte Sant'Elena nel 1980 mostrò con che rapidità i fianchi vulcanici possono deformarsi e guastarsi.

Ruolo dell'acqua

L'acqua può aumentare o diminuire la stabilità di una pendenza a seconda della quantità presente. Piccole quantità di acqua possono rafforzare i suoli perché la tensione superficiale dell'acqua aumenta la coesione del suolo. Ciò consente al suolo di resistere all'erosione meglio che se fosse asciutto. Se è presente troppa acqua, l'acqua può agire per aumentare la pressione dei pori, ridurre l'attrito e accelerare il processo di erosione e provocare diversi tipi di spreco di massa (es. Fanghi, frane, ecc.). Un buon esempio di ciò è pensare a un castello di sabbia. L'acqua deve essere mescolata con la sabbia affinché il castello mantenga la sua forma. Se viene aggiunta troppa acqua, la sabbia lava via, se non viene aggiunta abbastanza acqua la sabbia cade e non riesce a mantenere la sua forma. L'acqua aumenta anche la massa del suolo, questo è importante perché un aumento della massa significa che ci sarà un aumento della velocità se si verifica uno spreco di massa. L'acqua saturata, tuttavia, facilita il processo di spreco di massa in quanto i detriti di roccia e terreno vengono facilmente lavati in discesa.

tipi

In base al modo in cui il suolo, la regolite o la roccia si muovono in discesa nel suo insieme, i movimenti di massa possono essere ampiamente classificati come brividi e frane.

strisciamento

Lo scorrimento del suolo è un movimento di massa lento e di lunga durata. La combinazione di piccoli movimenti del suolo o della roccia in diverse direzioni nel tempo è diretta dalla gravità gradualmente in discesa. Più ripida è la pendenza, più veloce è lo scorrimento. Il brivido fa curvare gli alberi e gli arbusti per mantenere la loro perpendicolarità e possono innescare frane se perdono il loro radicamento. Il terreno superficiale può migrare sotto l'influenza di cicli di congelamento e scongelamento o temperature calde e fredde, avanzando lentamente verso il fondo del pendio formando terracette. Le frane sono spesso precedute da scorrimento del suolo accompagnato da deperimento del suolo - terreno sciolto che cade e si accumula alla base delle sezioni di scorrimento più ripide.

Frana

Una frana, chiamata anche una frana, è un movimento lento o rapido di una grande massa di terra e rocce lungo una collina o una montagna. Poco o nessun flusso dei materiali si verifica su una determinata pendenza fino a quando piogge intense e la conseguente lubrificazione da parte della stessa acqua piovana facilitano il movimento dei materiali, causando una frana.

In particolare, se la caratteristica principale del movimento è una diapositiva lungo una superficie piana o curva, la frana è definita crollo, scivolo di terra, scivolo di detriti o scivolo di roccia, a seconda del materiale prevalente.

Il movimento del suolo e della regolite che assomiglia di più al comportamento dei fluidi è chiamato flusso. Questi includono valanghe, flussi di fango, flussi di detriti, flusso di terra, lahar e sturzstrom. Acqua, aria e ghiaccio sono spesso coinvolti nel consentire movimenti fluidi del materiale.

Si verifica una caduta, tra cui caduta massi e detriti, in cui la regolite scende da un pendio, ma non ha volume o viscosità sufficienti per comportarsi come un flusso. Le cadute sono promosse in rocce caratterizzate dalla presenza di crepe verticali. Le cadute possono anche derivare da una sottoquotazione dovuta all'acqua corrente e alle onde. Di solito si verificano su pendii molto ripidi come una parete rocciosa. Il materiale roccioso può essere allentato da terremoti, pioggia, incuneamento delle radici delle piante e ghiaccio in espansione, tra le altre cose. L'accumulo di materiale roccioso che è caduto e risiede alla base della struttura è noto come talus.

trigger

Il suolo e la regolite rimangono su una pendenza solo mentre le forze gravitazionali non sono in grado di superare le forze di attrito mantenendo il materiale in posizione (vedere stabilità del pendio). Alcuni fattori che riducono la resistenza all'attrito rispetto alle forze di discesa, e quindi possono innescare il movimento della pendenza, possono includere:

• terremoti
• aumento del sovraccarico dalle strutture
• aumento dell'umidità del suolo
• riduzione delle radici che trattengono il terreno in roccia
• undercutting della pendenza da scavo o erosione
• agenti atmosferici dovuti a gelo o dissoluzione chimica
• bioturbazione

attenuazione

• imboschimento
• Rimboschimento
• Passaggi di terrazzamento su pendii o, più in generale, rimodellando la sua forma
• Stabilizzazione del pendio