Intemperismo

O intemperismo, a modificação física e química do material rochoso próximo á superfície da Terra, ocorre onde as águas superficiais penetram. O repetido congelamento e descongelamento da água nas fendas, fisicamente quebram a rocha em partes menores e expõe uma grande área superficial às reações químicas. As alterações químicas iniciais da rocha ocorrem quando a água dissolve alguns dos mais solúveis minerais, especialmente cloreto de sódio (NaCl) e sulfato de cálcio (CaSO₄). Outros materiais - particularmente os óxidos de titânio, alumínio, ferro e silício - dissolvem-se menos prontamente.

O intemperismo do granito exemplifica alguns processos básicos da formação do solo. Os minerais constituintes da textura granulosa do granito - feldspato, mica e quartzo - consistem em diversas combinações de óxidos de alumínio, ferro, silício, magnésio, cálcio e potássio, junto com,outros compostos menos abundantes. A chave do intemperismo é o deslocamento de certos elementos nesses minerais - notadamente cálcio, magnésio, sódio e potássio - por íons hidrogênio, seguidos pela reorganização dos óxidos remanescentes de alumínio, ferro e silício em novos minerais.

Exemplos de erosão provocada pela ação do vento (esquerda) e da água (direita)

O feldspato, o qual consiste em aluminossilicatos de potássio, desgasta-se rapidamente devido ao deslocamento dos íons potássio (K⁺) pelos íons Hidrogênio (H⁺) para formar novos materiais insolúveis, especificamente partículas de argila. Grãos de mica consistem em aluminossilicatos de potássio, magnésio e ferro. Como no feldspato, o potássio e o magnésio são deslocados rapidamente durante o intemperismo, e o ferro, o alumínio e o silício remanescentes formam várias espécies de partículas de argila. O quartzo, um tipo de sílica (SiO₂), é relativamente insolúvel e, por essa razão, permanece mais ou menos inalterado no solo como grãos de areia. As mudanças na composição química à medida que o granito transforma-se de rocha em solo em diferentes climas mostram que o intemperismo é mais severo nas condições tropicais de alta temperatura e precipitação.

Um fator importante do intemperismo inicial do material parental, a despeito da natureza química da rocha, é a presença de íons hidrogênio na água que percola na rocha. Os íons provêm de duas fontes. Toda precipitação contém dióxido de carbono dissolvido, o qual, como vimos, forma ácido carbônico. Parte do ácido carbônico dissocia-se em íons hidrogênio (H⁺) e íons bicarbonato (HCO^-₃). Em regiões não afetadas por acidificação causada por poluição, as concentrações de íons hidrogênio na água da chuva produzem um pH em torno de 5. Esta acidez é complementada por íons hidrogênio gerados por oxidação de material orgânico no solo. Na floresta de Hubbard Brook de New Hampshire, estes processos internos são responsáveis por cerca de 30% dos íons hidrogênio necessários ao intemperismo da rocha matriz; o presente vem da precipitação. Nos trópicos, contudo, fontes internas de íons hidrogênio produzidos por oxidação de substratos orgânicos no solo assumem grande importância, e podem levar a um intemperismo mais rápido.