Geovetenskap

Bäckkälla

Erosion och avlagring genom floder och vattendrag

Erosion från avrinning

När vattendrag rör sig över marken transporterar de vittrade material. Vattendrag eroderar kontinuerligt material bort från sina stränder, särskilt längs meanders ytterkurvor. En del av dessa material transporteras i lösning. Många mineraler är joniska föreningar som lätt löser sig i vatten, så vatten förflyttar dessa element till havet som en del av den lösta lasten som strömmen transporterar. När grundvattnet läcker genom jord- och bergskikt löses mineralerna upp och transporteras bort. Grundvattnet bidrar med den största delen av de lösta beståndsdelar som vattendrag transporterar. När ett grundämne har lösts upp helt och hållet kommer det sannolikt att transporteras till havet, oavsett hur snabbt strömmen går. Under vissa omständigheter kan bäckvattnet bli mättat med lösta material, och i så fall kan beståndsdelar av dessa mineraler fällas ut ur vattnet innan de når havet.

Ett annat sätt som floder och bäckar förflyttar vittrade material är som suspenderad last. Detta är stenbitar som transporteras som fasta ämnen när floden rinner. Till skillnad från löst last bestäms storleken på den partikel som kan transporteras som suspenderad last av flodens hastighet. När ett vattendrag flyter snabbare kan det bära med sig större och större partiklar. Ju större partikelstorlek som kan transporteras av ett vattendrag, desto större är vattendragets kompetens. Om ett vattendrag har en brant lutning eller gradient kommer det att ha en högre hastighet, vilket innebär att det kommer att kunna bära större material i suspension. Vid översvämning rinner floderna mycket snabbare och orsakar mer erosion eftersom det tillförda vattnet ökar bäckens hastighet. Partiklar av sand-, silt- och lerstorlek utgör i allmänhet den suspenderade lasten i ett vattendrag (figur 10.2). När ett vattendrag saktar ner, antingen på grund av att vattendragets lutning minskar eller på grund av att vattendraget går över sina stränder och breddar sin kanal, kommer vattendraget att deponera de största partiklarna som det har burit med sig först.

Det sista sättet som floder och vattendrag förflyttar vittrade material är som bottenlast. Detta innebär att även om vattnet i strömmen kan stöta och skjuta dessa partiklar framåt, kan det inte plocka upp dem och bära dem kontinuerligt. Bäddlasten har fått sitt namn efter det faktum att dessa partiklar knuffas och rullas längs bäckens botten när vattnet rinner. Ibland kommer en större partikel att slås upp i huvuddelen av flödet, men sedan lägger den sig tillbaka på flödesbädden eftersom den är för tung för att förbli svävande i vattnet. Detta kallas saltation, vilket vi kommer att lära oss mer om senare i detta kapitel med transport av partiklar med vinden. Vattendrag med höga hastigheter och branta lutningar gör en hel del nedslag i vattendragsbädden, vilket i första hand sker genom förflyttning av de partiklar som utgör bottenlasten. Partiklar som rör sig längs med som bottenlasten i ett vattendrag rör sig inte kontinuerligt längs med, utan snarare i små steg eller hopp med perioder av stillestånd däremellan.

Stream and River Erosion

När ett vattendrag förflyttar vatten från höga höjder, som berg, till låga höjder, som havet, som ligger på havsnivå, förändras vattendragets arbete. På höga höjder är vattendrag bara begynnande vattendrag som har små kanaler och branta lutningar. Detta innebär att strömmen har en hög hastighet och gör mycket arbete genom att erodera sin strömbotten. Ju högre höjden är, desto längre är bäcken från den plats där den slutligen möter havet. Grundnivå är termen för den plats där en bäck möter havsnivån eller stillastående vatten, som en sjö eller havet. Bäckar kommer att arbeta för att skära ner sina bäckbäddar tills de når basnivån.

När en bäck rör sig från höga bergsområden till lägre områden som ligger närmare havsnivån är bäcken närmare sin basnivå och arbetar mer med att erodera kanten av sina bankar än med att skära ner sin bäckbädd. Vid någon punkt i de flesta vattendrag finns det kurvor eller krökar i vattendragskanalen som kallas meandrar (figur 10.3). Strömmen eroderar material längs sina yttre stränder och deponerar material längs de inre kurvorna i en meander när den rinner ut i havet (figur 10.4). Detta gör att dessa meandrar vandrar i sidled med tiden. Erosionen av den yttre kanten av bäckens stränder börjar arbetet med att utforma en översvämningsyta, som är ett platt, plant område som omger bäckfåran.

Avlagring i strömmar och floder

När en bäck närmar sig havet är den mycket nära sin grundnivå och avlagrar nu mer material än den eroderar. Som du just har lärt dig är en plats där en flod avlagrar material längs insidan av meandrar. Om du någonsin bestämmer dig för att leta efter guld eller efter artefakter från en äldre stad eller civilisation kommer du att sålla bland dessa avlagringar. Guld är ett av de tyngsta grundämnena på jorden. Vattendrag är lata och vill aldrig bära med sig mer material än vad som är absolut nödvändigt. Den kommer att släppa av de tyngsta och största partiklarna först, det är därför du kan hitta guld i en strömavlagring. Föreställ dig att du måste bära med dig allt du behöver för en vecka när du går många kilometer. Till en början kanske du inte alls bryr dig om vikten av det du bär, men när du blir trött kommer du att se till att släppa av de tyngsta sakerna du bär först!

När en flod översvämmas eller svämmar över sin kanal är området där bäcken rinner plötsligt mycket bredare och grundare än vad det var när den befann sig i sin kanal. Detta gör att hastigheten på bäckens flöde minskar och gör att bäcken tappar mycket av sin last. De jordbrukare som använder översvämningsområdena runt Nilen är beroende av dessa avlagringar för att förse sina åkrar med näringsämnen varje år när floden svämmar över sina stränder. Vid översvämningsstadiet kommer en flod också att bygga naturliga vallar eftersom de partiklar som är av störst storlek bygger upp ett högre område runt kanterna av flodfåran (figur 10.5).

När en flod möter antingen stillastående vatten eller nästan flackt liggande mark, kommer den att deponera sin last. Om detta sker i vatten kan en flod bilda ett delta. Från sina källflöden i bergen, längs en resa på många kilometer, transporterar floderna de eroderade material som bildar deras strömlast. Plötsligt saktar floden ner enormt i hastighet och släpper den enorma last av sediment som den har burit. Deltor är relativt flacka, ofta triangelformade sedimentavlagringar som bildas där en stor flod möter havet. Namnet delta kommer från den stora grekiska bokstaven delta, som är en triangel, även om inte alla deltor har denna form. Ett triangelformat delta bildas när huvudflodens kanal delar sig i många mindre utlöpare. När kanalen flyttar sig fram och tillbaka och släpper av sediment och flyttar sig till en ny kanalplats bildas en bred triangelformad avlagring.

Det finns tre typer av bäddar som bildar ett delta (figur 10.6). De första partiklarna som släpps av är de grövsta sedimenten och dessa bildar sluttande lager som kallas för förgrundsbäddar och som utgör deltats främre kant. Längre ut i lugnare vatten bildar lättare, finkornigare sediment tunna, horisontella lager. Dessa kallas bottomsetbäddar. Under översvämningsfasen kan hela deltat täckas av finare sediment som överlagrar det befintliga deltat. Dessa kallas topset-bäddar. Dessa bildas sist och ligger ovanpå resten av deltat.

Inte alla stora floder bildar deltan när de möter havet. Huruvida ett delta bildas beror på vågornas och tidvattnets inverkan. Om vattnet är lugnt vatten, till exempel en vik eller ett grunt hav, kan ett delta bildas. Om sedimenten transporteras bort bildas inget delta. Sediment som förs till kusten och fördelas längs kusterna genom långsjötransport bildar våra stränder och barriäröar.

Om en flod eller bäck plötsligt når nästan platt mark, som en bred platt dal eller slätt, utvecklas ett alluvialt fläktfält vid basen av sluttningen (figur 10.7). En alluvial fläkt är en böjd topp, en fläktformad avlagring av grova sediment som faller av när bäcken plötsligt tappar i hastighet. Fläkten breder ut sig i en kurva i riktning mot den plana marken när många strömkanaler rör sig över den alluviala fläktens krökta yta och bildar och avbildar många kanaler när sediment avsätts. Alluviala fläktar bildas i allmänhet i mer torra regioner.

Lektionssammanfattning

• Floder och bäckar eroderar marken när de rör sig från högre höjder mot havet.
• Eroderat material kan transporteras i en flod som löst last, suspenderad last eller bottenlast.
• En flod eroderar marken djupt när den är långt från sin basnivå, den höjd där den kommer in i stillastående vatten som havet.
• När en flod utvecklar kurvor, så kallade meandrar, bildar den ett brett, platt område som kallas översvämningsområde.
• I slutet av en flod kan det bildas ett delta eller en alluvial fläkt där floden släpper av en stor del av den last av sediment som den för med sig.