Abrasión (geología)

La abrasión es un proceso de erosión que ocurre cuando el material transportado desgasta una superficie con el tiempo, algo que ocurre comúnmente con el hielo y los glaciares. El proceso principal de la abrasión es la erosión física. Es el proceso de fricción causado por el raspado, el rayado, el desgaste, el deterioro y el frotamiento de los materiales. La intensidad de la abrasión depende de la dureza, la concentración, la velocidad y la masa de las partículas en movimiento. La abrasión ocurre generalmente de cuatro maneras: la glaciación muele lentamente las rocas recogidas por el hielo contra las superficies rocosas; los objetos sólidos transportados en los canales de los ríos hacen contacto superficial abrasivo con el lecho con personas en él y las paredes; los objetos transportados en las olas que rompen en las costas; y por el viento que transporta arena o pequeñas piedras contra las rocas de la superficie. La abrasión es el raspado natural del lecho rocoso por un movimiento continuo de nieve o glaciar cuesta abajo. Esto es causado por una fuerza, fricción, vibración o deformación interna del hielo, y por el deslizamiento sobre las rocas y sedimentos de la base (que también provoca una avalancha) que hace que el glaciar se mueva.

La abrasión, en su definición más estricta, se confunde comúnmente con la atrición y, a veces, con la acción hidráulica; sin embargo, esta última es menos común. Tanto la abrasión como la atrición se refieren al desgaste de un objeto. La abrasión se produce como resultado de la fricción entre dos superficies, lo que produce el desgaste de una o ambas superficies. Sin embargo, la atrición se refiere a la rotura de partículas (erosión) que se produce como resultado del choque de objetos entre sí. La abrasión conduce a la destrucción a nivel de la superficie durante un período de tiempo, mientras que la atrición produce más cambios a un ritmo más rápido. Hoy en día, la comunidad de geomorfología utiliza el término "abrasión" de forma más laxa, a menudo de forma intercambiable con el término "desgaste".

La abrasión en un cauce de un río o arroyo ocurre cuando los sedimentos que transporta el río erosionan el lecho y las orillas, contribuyendo significativamente a la erosión. Además de la erosión química y física de la acción hidráulica, los ciclos de congelación y descongelación, y más, existe un conjunto de procesos que desde hace mucho tiempo se ha considerado que contribuyen significativamente a la erosión del lecho rocoso, entre ellos el desprendimiento, la abrasión (debido tanto a la carga del lecho como a la carga suspendida), la disolución y la cavitación. En términos de un glaciar, es un principio similar: el movimiento de las rocas sobre una superficie la desgasta por fricción, excavando un canal que, cuando el glaciar se aleja, se denomina valle en forma de U.

El transporte de sedimentos de fondo consiste principalmente en clastos de mayor tamaño, que no pueden ser recogidos por la velocidad del flujo fluvial, que ruedan, se deslizan y/o saltan (rebotan) río abajo a lo largo del lecho. La carga suspendida se refiere típicamente a partículas más pequeñas, como limo, arcilla y arenas de grano más fino, que son elevadas por los procesos de transporte de sedimentos. Los granos de diversos tamaños y composiciones se transportan de manera diferente en términos de las velocidades de flujo umbral necesarias para desalojarlos y depositarlos, como se modela en la curva de Hjulström. Estos granos pulen y erosionan el lecho rocoso y los bancos cuando hacen contacto abrasivo.

La abrasión costera se produce cuando las olas rompientes del océano, que contienen arena y fragmentos más grandes, erosionan la costa o el promontorio. La acción hidráulica de las olas contribuye en gran medida, ya que elimina material, lo que provoca socavaduras y posibles derrumbes de acantilados salientes sin soporte. Esta erosión puede amenazar la estructura o la infraestructura de las costas y es muy probable que el impacto aumente a medida que el calentamiento global aumente el nivel del mar. Los diques marinos a veces son defensas incorporadas, pero en muchos lugares, las soluciones de ingeniería costera convencionales, como los diques marinos, se ven cada vez más cuestionadas y su mantenimiento puede volverse insostenible debido a los cambios en las condiciones climáticas, el aumento del nivel del mar, el hundimiento del terreno y el suministro de sedimentos.

Las plataformas de abrasión son plataformas costeras en las que la abrasión por la acción de las olas es un proceso destacado. Si se están formando, solo quedarán expuestas durante la marea baja, pero existe la posibilidad de que la plataforma cortada por las olas quede oculta esporádicamente por un manto de grava de playa (el agente abrasivo). Si la plataforma está expuesta permanentemente por encima de la marca de pleamar, es probable que se trate de una plataforma de playa elevada, que no se considera un producto de la abrasión, pero puede verse socavada por la abrasión a medida que aumenta el nivel del mar.

La abrasión glacial es el desgaste superficial que se produce por los clastos individuales, o rocas de diversos tamaños, contenidas en el hielo o por los sedimentos subglaciales a medida que el glaciar se desliza sobre el lecho rocoso. La abrasión puede triturar granos o partículas más pequeñas y eliminar granos o fragmentos multigrano, pero la eliminación de fragmentos más grandes se clasifica como desprendimiento (o explotación de canteras), la otra fuente principal de erosión de los glaciares. El desprendimiento crea los escombros en la base o los lados del glaciar que causan la abrasión. Si bien el desprendimiento generalmente se ha considerado como una fuerza mayor de cambio geomorfológico, existe evidencia de que en rocas más blandas con un amplio espaciamiento entre las juntas, la abrasión puede ser igual de eficiente. La abrasión glacial deja una superficie lisa y pulida, a veces con estrías glaciales, que brindan información sobre la mecánica de la abrasión en los glaciares templados.

Se ha prestado mucha atención al papel del viento como agente de cambio geomorfológico en la Tierra y otros planetas (Greely e Iversen 1987). Los procesos eólicos implican la erosión de materiales por el viento, como rocas expuestas, y el movimiento de partículas a través del aire para entrar en contacto con otros materiales y depositarlos en otro lugar. Estas fuerzas son notablemente similares a los modelos en entornos fluviales. Los procesos eólicos demuestran sus consecuencias más notables en regiones áridas con sedimentos no consolidados escasos y abundantes, como la arena. Ahora hay evidencia de que los cañones de lecho rocoso, formas del relieve que tradicionalmente se pensaba que evolucionaban solo a partir de las fuerzas fluviales del agua que fluye, pueden de hecho extenderse por las fuerzas eólicas del viento, tal vez incluso amplificando las tasas de incisión de los cañones de lecho rocoso en un orden de magnitud por encima de las tasas de abrasión fluvial. La redistribución de materiales por el viento ocurre en múltiples escalas geográficas y puede tener consecuencias importantes para la ecología regional y la evolución del paisaje.