Kryosféra, litosféra a biosféra

Do kryosféry zaraďujeme všetok ľad a sneh na zemskom povrchu, ako sú napr. ľadovce, snehové vrstvy a permafrost (t. j. trvalo zamrznutá zem). Ako sme už vyššie naznačili, sneh dokáže odraziť veľké množstvo slnečného žiarenia (vysoké albedo).

Litosféra

Litosféra predstavuje hornú časť zemskej kôry. Zaraďujeme sem povrch súše, ale i morské dno. Medzi oceánskou a pevninskou kôrou sú značné rozdiely najmä v hrúbke a zložení. Hrúbka pevninskej kôry je v priemere približne 35 km a pozostáva z troch vrstiev. Spodná vrstva je zväčša tvorená čadičom, stredná žulou a premenenými horninami, hornú tvoria sedimenty. Oceánska kôra je v porovnaní s pevninskou tenšia – je hrubá približne 5 –10 km. Z hľadiska zloženia pozostáva z podobných vrstiev ako pevninská, avšak s výnimkou žulovej vrstvy.

Rôzne horninové vrstvy obsahujú rôzne fosílie (kľúč k datovaniu geologickej minulosti). Fosílie sú tvorené zvyškami živočíchov alebo rastlín, ktoré žili v predchádzajúcom geologickom období. Fosílie tak poskytujú informácie o relatívnom a absolútnom veku hornín, ako aj stopy o predošlých geologických udalostiach, podnebí a vývoji Zeme. Horniny predstavujú prirodzene sa vyskytujúce agregáty pozostávajúce z jedného alebo viacerých minerálov. Skladajú sa z materiálu, ktorý bol prítomný na Zemi od jej vzniku, s výnimkou materiálu, ktorý pochádza z meteoritov. Pri procese vzniku hornín môžeme hovoriť o tzv. horninovom cykle, ktorý ilustruje premeny hornín v čase (jeden cyklus môže trvať aj niekoľko miliónov rokov).

V tomto kolobehu dochádza k premene hornín pomocou rôznych procesov, ktoré sa odohrávajú na dvoch miestach – na alebo v blízkosti zemského povrchu (zvetrávanie, erózia a ukladanie) a hlboko pod zemským povrchom (tavenie, zvýšený tlak, vysoká teplota).

Obrázok 47: Horninový cyklus

(zdroj: http://creation.com/the-rock-cycle)

Horninový cyklus

Na uvedenej schéme je znázornený horninový cyklus. Premenená hornina sa po zahriatí (až do bodu jej tavenia) zmení na magmu. Ak by sa dostala do prostredia, kde by začala chladnúť a postupne kryštalizovať, vznikla by vyvretá (magmatická) hornina. Aby sa z nej stala usadená hornina, musí prejsť viacerými procesmi, ako sú zvetrávanie a erózia, ktoré ju rozkladajú na menšie kusy až úlomky. Keď sa tento sediment nahromadí, stlačí sa a spevní, dochádza k premene na pevnú horninu (tzv. usadenú horninu). Postupom času a pôsobením tepla a tlaku sa stáva z tejto horniny premenená hornina. Priame šípky v rámci diagramu skalných cyklov naznačujú, že každý typ horniny sa môže premeniť na akýkoľvek iný typ horniny tým, že prejde niekoľkými procesmi.

Na zemský povrch pôsobia rôzne procesy, ktoré rozdeľujeme na vonkajšie(pôsobia nad zemským povrchom) a vnútorné(pôsobia pod zemským povrchom).

Vonkajšie procesy

Medzi vonkajšie procesy zaraďujeme:

1. Poveternostné podmienky: rozpad hornín na menšie kúsky (pomáha pri tvorbe pôdy):

Fyzikálne zvetrávanie– hornina sa láme na menšie úlomky fyzikálnymi činiteľmi, napr. keď voda preniká do trhlín v horninách, kde zamrzne. Voda pri tuhnutí zväčšuje svoj objem, čo spôsobí rozbitie horniny.

Obrázok 48: Fyzikálne zvetrávanie

(zdroj:http://www.geo.fuberlin.de/en/v/geolearning/mountain_building/weathering/Erosion3/index.html)

Chemické zvetrávanie– rozklad hornín spôsobenými zmenami v ich chemickom zložení. Zmeny nastávajú vtedy, keď je hornina vystavená vzduchu alebo vode. Napr. dažďová voda spolu s oxidom uhličitým vytvárajú slabú kyselinu, ktorá rozpúšťa určité minerály v horninách.

2. Erózia: proces, ktorým sa odstraňuje a odnáša horninový materiál na povrchu Zeme:

Gravitácia a voda– gravitácia spôsobuje presun vody zo svahu. Tečúca voda eroduje povrch, po ktorom prechádza.
Ľadovec– pomaly sa pohybuje dole svahom, pričom brúsi a odstraňuje kusy hornín.
Vietor– vietor rozrušuje pôdny povrch a následne odnáša rozrušované častice, ktoré sa ukladajú na inom mieste

Vnútorné procesy

Vnútorné procesy, ktoré prebiehajú pod zemským povrchom, vytvárajú napr.:

Pohoria– tvorené zlomami a vrásnením. Vrásnenie spôsobujú sily v zemskej kôre, ktoré lisujú horniny zo strán, čo spôsobuje ohýbanie vrstiev do záhybov. Týmto spôsobom sa tvoria hrebene a údolia. Zlomy sa vytvárajú vtedy, keď sily v zemskej kôre horninu stláčajú alebo tlačia, až kým sa nezlomí. Hornina sa potom kĺže pozdĺž trhliny alebo zlomeniny. Dĺžka zlomu môže byť od niekoľkých metrov až po stovky kilometrov. Celky oddelené zlomom sa nazývajú bloky.

Obrázok 49: Vrásnenie a zlomy

(zdroj:http://web.gccaz.edu/~lnewman/gph111/

topic_units/fold_fault_eq/fold_fault_eq2.html; http://geol.jex.cz/menu/geologicke-struktury)

Zemetrasenie– spôsobené silnými vibráciami pri posune horninových blokov na tektonickom zlome.
Sopky– jednoducho povedané, ide o diery v zemskej kôre, cez ktoré preteká láva z podzemia. Láva sa ochladzuje, čím sa vytvára pevná hornina.

Zloženie pôdy

Pôda sa nachádza medzi povrchom a materskou horninou. Je rozdelená na horizonty so špecifickými fyzikálnymi, chemickými a biologickými charakteristikami. Pôda pozostáva z viacerých zložiek. Približne 50 % objemu pripadá na póry, v ktorých sa nachádza pôdny vzduch a pôdny roztok (voda) a 50 % pripadá na minerálny a organickýpodiel

Minerálna časť tvorí 95 – 99 % pevnej zložky pôdy. Naopak organickej časti pripadá len 1 – 5 %. Minerálny podiel pôdy charakterizuje mineralogické, chemické a zrnitostnézloženie pôdy.Organickýpodiel pôdy tvoria živé organické látky(napr. korene vegetujúcich rastlín) a neživé organické látky(humus, odumreté zvyšky rastlín, živočíchov).

Obrázok 50: Zloženie pôdy

Pôdne druhy

Pôdy sa delia podľa percentuálneho obsahu jednotlivých zrnitostných frakcií na tzv. pôdne druhy. Pre tento účel je zostavených viacero národných i medzinárodných klasifikácii. V slovenskom prostredí sa požíva najmä Nováková klasifikácia, ktorá triedi pôdy na 7 druhov podľa obsahu hrubého ílu(frakcie pod 0,01 mm) (Zastúpenie pôdnych druhov, 2017):


Kategórie zrnitosti	Obsah častíc < 0,01 mm	Zastúpenie v %
pôdy ľahké	– piesočnaté (0 – 10 %) – hlinitopiesočnaté (10 – 20 %)	6,4
pôdy stredne ťažké	– piesočnatohlinité (20 – 30 %) – hlinité (30 – 45 %)	73,2
pôdy ťažké	– ílovitohlinité (45 – 60 %)	17,1
pôdy veľmi ťažké	– ílovité (60 – 75 %) – íly (75 > %)	3,3

Pôdy ľahké– obsahujú ílovú zložku do 20 %. Ide o pôdu s prevahou častíc piesku. Dokážu sa veľmi rýchlo zahriať, ale i ochladiť na povrchu. Povrchovo sa rýchlo zohrievajú, ale aj ochladzujú. Z hľadiska priepustnosti ich považujeme za najviac priepustné pôdy (bližšie pozri nasledujúcu tabuľku). Veľmi rýchlo vysychajú a humus sa v nich tvorí v menšej miere.
Pôdy stredne ťažké– obsahujú ílovú zložku od 20 – 45 %. Tento druh pôdy poskytuje najvhodnejšie podmienky pre rast väčšiny rastlín. Voda do nej presakuje veľmi ľahko.
Pôdy ťažké– ílovú zložka tvorí viac ako 45 %. Tento druh pôdy sa pokladá za najmenej priepustný.

Obrázok 51: Pôdy z hľadiska vodopriepustnosti

(zdroj: http://api.ning.com/files/TJcsUspNfmNhz7VtXqRQtu3j0RBGJL3QpV9ByTzm9g8EBKTkA--goiDkNiYKaStcuVheE5rBhBVwWcP6veFopRReghXOQ0VT/Kategoriepodyaichcharakteristikazhladiskavodopriepustnosti.pdf)

S litosférou úzko súvisí biosféra, ktorá zahŕňa všetky živé organizmy.Vegetácia zabraňuje odrazu veľkého množstva slnečného žiarenia (nízke albedo). Okrem toho prostredníctvom fotosyntézy vplýva na výmenu plynov medzi povrchom a atmosférou a ovplyvňuje vyparovanie vody.