تعريف الطحن الحيوي
وهي العمليات التي تساهم في تفتيت الصخور وإضعافها نتيجة نشاط الكائنات الحية عليها مثل الحيوانات والنباتات والميكروبات. والجدير بالذكر أن ضعف الصخور وتفتيتها يرجع إلى بعض العوامل الأخرى مثل التجوية الكيميائية والعوامل الجوية الفيزيائية.
أنواع التجوية البيولوجية
تعتمد التجوية البيولوجية على آلية تكسير الجزيئات مما أدى إلى تقسيمها إلى نوعين رئيسيين، نتعرف عليها من خلال الفقرات التالية
التجوية البيولوجية بالمركبات العضوية والوسائل الكيميائية
تحدث التجوية البيولوجية بسبب المركبات العضوية والوسائل الكيميائية، نتيجة تفاعل المركبات الحية الناتجة عن الكائنات الحية مع الصخور، مما يؤدي إلى تآكلها، من خلال تفاعل الجزيئات في المركبات الكيميائية للكائنات الحية مع اللمعان الموجود داخل الصخور.
من أمثلة هذه المركبات المركبات العضوية التي تنتجها الكائنات الحية الدقيقة، والتي تساعد في تكسير الصخور من خلال التفاعلات مع المعادن الموجودة بداخلها.
التجوية بالوسائل المادية
تحدث التجوية بالوسائل الفيزيائية نتيجة لعوامل فيزيائية مختلفة وهي القوة والضغط، فعند تعرض الصخور لضغط عالٍ وقوة كبيرة تتسبب في انهيار الصخور، كما تساهم في انحلال وانصهار المعادن الموجودة بداخلها، والجدير بالذكر أن معدل تدهور الصخور وزيادة التفتت يزيد من مساحة سطحها.
فكلما زاد ارتفاع سطح الصخور المعرضة لعوامل فيزيائية مختلفة كلما زاد تعرضها لعوامل فيزيائية أخرى مثل درجة الحرارة، والرياح القوية، ويشمل هذا التعريف الصخور الموجودة بالقرب من الماء، والتي تعتبر عوامل مهمة في تفتيتها، بسبب قوة الأمواج عليهم. ، مما يسبب التشقق والتآكل.
العوامل المؤثرة على التجوية
يزداد معدل تعرض الصخور للعوامل الجوية باختلاف قوة العوامل التي تؤثر على التجوية نفسها، وهي كالتالي
- التربة.
- مناخ الغلاف الجوي.
- طول الفترة الزمنية التي تعرضت فيها الصخرة للعوامل الجوية.
- الخصائص الفيزيائية والكيميائية للصخرة الأصلية.
الكائنات الحية التي تساهم في التجوية البيولوجية
يساهم عدد كبير من الكائنات الحية في التجوية البيولوجية والأجزاء التي تمتلكها والأنشطة البيولوجية التي تمارسها بالقرب من الصخور أو فوقها، وسنشرح ذلك فيما يلي
النشاط الجرثومي
تنتج العديد من الكائنات الدقيقة أنواعًا مختلفة من الأحماض العضوية، والتي لها تأثير كبير على الطبقة الخارجية من الصخر، من خلال التفاعل معها وتغيير تركيبها الكيميائي والفيزيائي، وتتكون الطبقة الخارجية للصخور من نسب مختلفة من المعادن التي تتأثر أيضًا بواسطة الأحماض العضوية التي تنتجها هذه الكائنات.
مما يزيد من تأثيرها عليها، ويجب ألا ننسى الإشارة إلى قدرة هذه الأحماض على تكوين بيئة كيميائية رطبة تساعد على زيادة تعرض الأسطح الصخرية للتحلل الفيزيائي والكيميائي، ومن الأمثلة على هذه الكائنات البكتيريا، الطحالب .
جذور النبات
نظرا لحجم جذور النبات التي تمر بالعديد من العمليات الهامة ومنها عمليات النمو والتي تؤثر بشكل كبير على الصخور وذلك من خلال الحجم الكبير للجذور التي تبحث عن الغذاء والماء في التربة والصخور.
مما يدفعها للدخول بين مسام الصخور والمفاصل والشقوق الموجودة فيها مما يتسبب في تشققها وتفتيتها، بالإضافة إلى إفراز أنواع مختلفة من أحماض الجذور والمركبات العضوية التي تساعد على إذابة المعادن الموجودة على السطح. مما يزيد من سرعة تفكك وتفتت الصخور.
الأنشطة البشرية
يلعب البشر دورًا مهمًا في التجوية الصخرية، من خلال عملياتهم العديدة، بما في ذلك إنشاء الطرق، والإنشاءات السكنية، وعمليات التعدين المختلفة، والتي تتم عن طريق حفر الشقوق في الصخور ثم توسيعها، مما يساعد في النهاية على تكسير الصخور وكسرها. وبالتالي تعزيز ضعفهم. .
حيوانات حوافر
تساعد أنواع الحيوانات المختبئة في تجوية الصخور بتفتيتها لبناء ملاجئ ومنازل بداخلها.
مما يؤدي إلى تعرضه لعوامل مناخية مختلفة، والتي تساهم أيضًا في تفتيت الصخور وتحليل المعادن بداخلها، وهناك أنواع أخرى من الحيوانات التي تؤثر على الصخور، من خلال إفرازها لأنواع معينة من الأحماض التي تذوب الطبقة الخارجية من الصخور وبالتالي تساعد على التصدع وتغيير التركيبات الكيميائية والفيزيائية للمعادن بداخلها.
نتائج عملية التجوية
من أهم العوامل الناتجة عن عمليات التجوية البيولوجية أو التجوية بشكل عام، تكوين التربة، وخاصة التربة الزراعية، والتي تحتوي على العديد من المعادن والمركبات المهمة والمفيدة للنباتات، من خلال تفكك الطبقة الخارجية من التربة. ثم تفاعل المعادن فيها مما يساعد على انهيارها ونقل الفتات إلى أماكن أخرى أو تثبيتها في مكانها.
الوقت المستغرق للتغلب على الصخور
تستغرق التجوية ملايين السنين لإبطاء تأثيرات عواملها على الصخور.
الفرق بين التجوية والتعرية
تتشابه عمليتا التعرية والتجوية في قدرتها على تكسير الصخور وكسرها، لكنها تختلف في أن التجوية تعمل على تفتيت الصخور في مكانها، ولا تعمل على تحريك البقايا بعد ذلك، على عكس التعرية التي تعمل. لتفتيت الصخور ثم نقل فتاتها إلى أماكن أخرى.