Loess é um generalizada, do vento-transportado, silte-dominado geológica do depósito que cobre cerca de 10 por cento da superfície da Terra. Milhões de pessoas vivem em casas, trabalham em empresas e utilizam estradas, ferrovias e aeroportos construídos em loess., Loess é também o material-mãe dos solos agrícolas mais produtivos do mundo. Como loess é depositado da atmosfera, ele fornece um importante arquivo Geológico da circulação atmosférica passada que pode ser usado para testar modelos de circulação atmosférica (Mahowald et al. 2006). A poeira Aerotransportada, da qual as partículas de tamanho de lodo são um componente importante, também afeta o clima através de seu papel em processos de transferência radiativa e transporte de nutrientes minerais para os oceanos, o que afeta a produtividade primária e o ciclo de carbono (Ridgwell 2002, Jickells et al. 2005)., Depósitos de less formam-se onde a poeira acumula rapidamente o suficiente para formar uma camada distinta rica em lodo que enterra solos ou outros materiais geológicos. Uma variedade de fatores geológicos, climáticos e bióticos interagem para formar partículas de tamanho de lodo, mobilizar e transportar o lodo de uma fonte, e permitir que ele se acumule na paisagem.
As partículas de Silt têm entre 2–50 µm (0, 002-0, 05 mm) de tamanho, intermediárias entre partículas microscópicas de tamanho de argila (areia (0, 05–2 mm) (Figura 1)., A moagem Glacial é muito eficaz na produção de partículas de tamanho de lodo, que são incorporadas no till, retrabalhadas por água derretida e descarregadas em correntes alimentadas por glaciares como “farinha glacial” e depositadas em planícies fora de borda antes de serem aprisionadas e depositadas pelo vento. A deposição de Loess está em curso em partes do Alasca, Nova Zelândia, Islândia e outras áreas onde os rios transportam água derretida rica em lodo dos glaciares de hoje., A proximidade geográfica de muitos dos grandes depósitos de loess para as margens do ex-gelo continental folhas e os rios que drenados, bem como a coincidência de idade dos depósitos de loess com o avanço e recuo do gelo durante a última idade do gelo, reforçar a ligação dos glaciares de moagem com lodo de produção e loess formação.
Uma série de outros silte-produção de mecanismos, tais como a geada esmagamento, trituração durante o transporte em córregos e encostas, eolian abrasão e sal intemperismo, têm sido propostos para conta de depósitos de loess que ocorrem perto de regiões áridas ou semi-áridas regiões onde as geleiras não ter existido (Derbyshire et al. 1998, Wright et al. 1998, Wright, 2001, Whalley et al., 1982). No entanto, estudos recentes têm sugerido que a maior parte do lodo que compõe os depósitos de loess associados a estas fontes “desérticas” provavelmente se formou em ambientes glaciais mais distantes ou foi erodida a partir de sedimentos sedosos nas regiões áridas (Muhs & Bettis 2003).,
a Mobilização, Transporte e Deposição de Sedimentos pelo Vento
Deflação, o levantamento e remoção de partículas a partir de uma superfície pelo vento, podem ocorrer se forem satisfeitas três condições: 1) uma fonte de sedimento seco está disponível, 2) o vento é forte o suficiente para mobilizar as partículas, e 3) a superfície do solo não é protegidos do vento por vegetação ou outros obstáculos. Estas condições são controladas por interações entre materiais geológicos, fenômenos atmosféricos e biota, incluindo ações humanas como limpeza de terras., As partículas de tamanho de lodo são especialmente suscetíveis à deflação do vento-elas não possuem a carga eletrostática e afinidade para a água que fazem com que as partículas de tamanho de argila se colem à superfície, têm menos massa, e, portanto, são mais fáceis de suspender no vento do que as partículas de areia. existem muitas fontes potenciais de lodo transportado pelo vento, uma vez que as partículas do tamanho do lodo são omnipresentes em ambientes terrestres., As partículas de silte estão prontamente disponíveis ao longo de correntes que drenam glaciares e em bacias secas intermontanas onde o silt se forma em ambientes glaciais alpinos distantes e transportado por cursos de água para essas bacias é exposto quando lagos e lagoas secam (Kapp et al. 2011). Afloramentos de rocha-base de lodo também podem servir como fontes de lodo soprado pelo vento, desde que os grãos de lodo constituintes possam ser mobilizados (Muhs et al. 2008). Com o advento da limpeza de terras em grande escala e do cultivo sazonal, as paisagens agrícolas também se tornaram importantes fontes de lodo (Tegan et al. 1996).,
O vento é a força motriz por trás dos processos eolianos (relacionados com o vento). O entraiamento de lodo e argila requer um vento mais forte do que o necessário para iniciar o movimento da areia (o limiar de fluido na Figura 2). De fato, a energia proveniente do impacto de grãos de areia saltantes que se movem em velocidades de vento mais baixas aumenta grandemente o entrelaçamento de lodo e argila. Grãos de areia saltantes impactam a superfície e ejetam partículas de lodo e argila que de outra forma seriam difíceis de se entrainhar devido à sua natureza coesa e baixo perfil para o vento., Uma vez ejetadas, partículas de lodo e argila são transportadas para a atmosfera por turbulentos eddies onde se movem contra o vento em suspensão, às vezes por longos períodos de tempo. Silte e argila partículas permanecem suspensas na atmosfera até 1), a velocidade do vento cai abaixo da velocidade de sedimentação das partículas, 2) ligação eletrostática das partículas produz agregados com suficiente velocidade de sedimentação para cair, ou 3) partículas ou agregados, tornar-se incorporado na chuva ou neve (Pye, 1995).,
vários factores influenciam o quão forte o vento sopra sobre a superfície da terra e, assim, quanto silt (se houver) será mobilizado. Partículas ou detritos que são muito grandes para que o vento se mova formam uma “armadura” imóvel que protege grãos subjacentes do vento e impede que eles sejam presos. Plantas, cercas e edifícios que se elevam acima da superfície do solo, bem como quebras íngremes na paisagem, afetam a velocidade e turbulência do vento., Estes chamados “elementos de rugosidade” controlam a Altura acima da superfície do solo na qual a velocidade horizontal do vento é muito baixa para mobilizar partículas (a “altura de rugosidade”). A cobertura vegetal suprime assim o movimento da areia e o entraiamento do lodo, mantendo a altura da rugosidade acima da superfície do solo e armando a superfície com lixo vegetal (Figura 3). À medida que a cobertura da vegetação aumenta, há menos superfície nua disponível para o entraimento do lodo., A vegetação e outros elementos de rugosidade também promovem a deposição de partículas transportadas pelo vento quando a parte do perfil de vento vertical afetada por eles cai abaixo do limiar de impacto. O grau em que a vegetação ou outros elementos de rugosidade fomentam a deposição é referido como “eficiência de armadilhagem”. Geralmente, a vegetação alta e / ou densa tem uma maior eficiência de captura do que a vegetação curta ou dispersa., Características topográficas, tais como vales de riachos incisos, escarpas rochosas, ou outros impedimentos, também podem capturar partículas de areia saltantes e, assim, promover a acumulação de loess em seu lado para a frente (Mason et al. 1999).
O Loess Deposicionais do Sistema
A produção, arrastamento, e deposição de loess envolvem a interação entre a litosfera, a atmosfera e a biosfera, que são, em última análise, controlado pelo clima. Condições frias com umidade suficiente para suportar geleiras à base de água fornecem as “fábricas” para a produção de lodo, bem como as correntes de escoamento para transportar areia, lodo e argila para locais onde o aprisionamento pelo vento pode ocorrer., Devem existir condições suficientemente secas na área de Deflação para que a areia salte e impacte a superfície para que as partículas de silte e argila possam ser ejetadas no vento. O vento não pode entorse partículas minerais de uma superfície húmida porque a força do vento não pode exceder a tensão superficial da água entre as partículas. Uma superfície nua com um teor de umidade de apenas alguns por cento é muito difícil para o vento a corroer., Condições secas prolongadas levarão a vegetação menos densa, mais movimento de areia, e aumenta a quantidade de lodo e argila liberados para a atmosfera, desde que areia, lodo e argila suficientes estejam disponíveis na superfície. Por outro lado, barreiras topográficas ou fatores bioclimáticos que reduzem o movimento da areia diminuirão a quantidade de lodo e argila entrando na atmosfera naquele local, mas aumentarão a acumulação de lodo e argila a partir de fontes de vento ascendente. À medida que a área de deposição de loess se expande, os locais que experimentam actividade salitadora mudam para o vento., Se as condições bioclimáticas mudarem para o ponto em que a saltação deixou de ser um processo activo importante na área de origem, então a geração significativa de poeiras e a deposição de loess cessarão. devido a partículas de lodo e argila serem suspensas na atmosfera por turbulências, elas podem ser transportadas para longe de sua área de origem antes de se acumularem como less. A taxa de deposição de poeiras e a espessura do depósito de loess resultante são maiores perto da fonte e diminuem com a distância (Figura 4)., Outras propriedades do loess, tais como o tamanho médio dos grãos, o conteúdo de argila e a composição mineralógica também podem variar sistematicamente com a distância da fonte (Figura 5, Muhs et al. 2008). Estas variações dão origem a padrões físicos e químicos em Paisagens de loess que afetam a erosão do solo, a estabilidade do declive, a capacidade de retenção de água e outras propriedades importantes.,
Exemplos
Exemplos da moderna Alasca e do último período glacial no meio-Oeste Americano ilustrar o funcionamento de dois loess deposicionais sistemas-uma diretamente ligada aos glaciares e a segunda ligada a condições de seca, em uma área de origem. Ventos fortes frequentes na parte inferior do Vale do Delta do Rio Alasca resultam em tempestades de poeira e deposição de loess moderno. Vários glaciares do vale que fornecem uma onda de lodo exposta a fortes ventos que secam a planície de tranças durante os períodos de baixo fluxo alimentam o rio., A areia salpicada através da planície exposta e livre de vegetação ejecta partículas de silte e argila, que são varridas para o ar por turbulências (Figura 6). A vegetação do vento prende parte do lodo e argila entrelaçados como revestimentos de poeira em folhas, caules, troncos e a superfície do solo. A captura é especialmente eficaz quando a vegetação é húmida com orvalho ou geada. Loess que vem acumulando durante os últimos milhares de anos em ambos os lados do Vale fornece uma perspectiva de longo prazo sobre o processo de acumulação loess., O loess tins de vários metros de espessura em falésias na floresta de coníferas ao lado do rio para menos de um metro em uma floresta semelhante vários quilômetros abaixo do vento. Nas localidades próximas da linha de árvores, o Less é significativamente mais fino porque a vegetação é menor e mais aberta, com uma eficiência de captura muito menor do que na floresta de coníferas.
Uma grande área de grosso último glacial loess abruptamente fronteiras do sudeste da margem de Nebraska Colinas de Areia, que foi o maior campo de dunas na América do Norte durante o último período glacial, e há 1500 anos atrás (Figura 4)., Estudos de composição do loess indicam que afloramentos de siltstone a noroeste das colinas de areia foram a fonte para o loess (Muhs et al. 2008). Um modelo proposto para explicar essas relações de espessura de loess e composição é que as condições climáticas frias e secas do último glaciar no Centro-Oeste promoveram uma cobertura escassa de vegetação e ciclos de congelamento-degelo que resultaram em condições ideais para o movimento da areia e erosão do vento do arenito exposto., Partículas de lodo e argila presas na área de origem foram levadas para sudeste para o campo de dunas de areias ativas onde areia saltante reentrou qualquer sedimento e argila. Silt e clay continuaram a mover-se sobre e através das colinas de areia até que a areia saltante caiu do sistema em vales fluviais e outras barreiras topográficas ao longo da margem sudeste do campo de dunas (Mason 2001)., Com o impacto da areia salgada não atuando mais para re-suspender o lodo e a argila e com o contínuo aprisionamento e transporte de lodo do vento ascendente, o espesso loess acumulou-se na paisagem a sudeste das colinas de areia (Figura 7).
Resumo
Loess sedimentares sistemas são conduzidos por climáticas e a paisagem de processos e condições que produzem partículas de silte, entrain e transporte de partículas de áreas de origem, e promover o suficiente lodo de acumulação de downwind do arrastamento área para formar uma loess depósito. As áreas de origem seca com uma cobertura vegetal escassa permitem a salga de areia e o entraimento balístico de partículas de lodo, processos que aumentam a deflação e o transporte de lodo., Por outro lado, as superfícies onde se acumula loess geralmente não têm areia salgada e devem ter abrigo do vento, que pode ser fornecido pela vegetação, barreiras topográficas, ou outras condições que reduzem a velocidade do vento.