Kryosféra, litosféra a biosféra

Do kryosféry zařazujeme všechen led a sníh na zemském povrchu, jako jsou např. ledov ce, sněhové vrstvy a permafrost (t. j. trvale zmrzlá zem). Jak jsme již výše naznačili, sníh dokáže odrazit velké množství slunečního záření (vysoké albedo).

Litosféra

Litosféra představuje horní část zemské kůry. Řadíme sem povrch souše, ale i mořské dno. Mezi oceánskou a pevninskou kůrou jsou značné rozdíly zejména v tloušťce a složení. Tloušťka pevninské kůry je v průměru přibližně 35 km a sestává ze tří vrstev. Spodní vrstva je většinou tvořena čedičem, střední žulou a přeměněnými horninami, horní tvoří sedimenty. Oceánská kůra je ve srovnání s pevninskou tenčí – je hrubá přibližně 5 – 10 km. Z hlediska složení sestává z podobných vrstev jako pevninská, avšak s výjimkou žu lové vrstvy.

Různé horninové vrstvy obsahují různé fosílie (klíč k datování geologické minulosti). Fo sílie jsou tvořeny zbytky živočichů nebo rostlin, které žily v předchozím geologickém ob dobí. Fosílie tak poskytují informace o relativním a absolutním věku hornin, jakož i stopy o předešlých geologických událostech, podnebí a vývoji Země. Horniny představují při rozeně se vyskytující agregáty sestávající z jednoho nebo více minerálů. Skládají se z ma teriálu, který byl přítomen na Zemi od jejího vzniku, s výjimkou materiálu, který pochází z meteoritů. U procesu vzniku hornin můžeme hovořit o tzv. horninovém cyklu, který ilustruje přeměny hornin v čase (jeden cyklus může trvat i několik milionů let).

V tomto koloběhu dochází k přeměně hornin pomocí různých procesů, které se odehrá vají na dvou místech – na nebo v blízkosti zemského povrchu (zvětrávání, eroze a ukládá ní) a hluboko pod zemským povrchem (tavení, zvýšený tlak, vysoká teplota).

Obrázek 47: Horninový cyklus

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

Horninový cyklus

Na uvedeném schématu je znázorněn horninový cyklus. Přeměněná hornina se po zahřátí (až do bodu jejího tání) změní na magma. Pokud by se dostala do prostředí, kde by začala chladnout a postupně krystalizovat, vznikla by vyvřelá (magmatická) hornina. Aby se z ní stala usazená hornina, musí projít několika procesy, jako jsou zvětrávání a eroze, které ji rozkládají na menší kusy až úlomky. Když se tento sediment nahromadí, stlačí se a zpevní, dochází k přeměně na pevnou horninu (tzv. usazenou horninu). Postupem času a působe ním tepla a tlaku se stává z této horniny přeměněná hornina. Přímé šipky v rámci diagramu skalních cyklů naznačují, že každý typ horniny se může proměnit na jakýkoli jiný typ horniny tím, že projde několika procesy.

Na zemský povrch působí různé procesy, které rozdělujeme na vnější(působí nad zem ským povrchem) a vnitřní (působí pod zemským povrchem).

Vnější procesy

Mezi vnější procesy řadíme:

1. Povětrnostní podmínky: rozpad hornin na menší kousky (pomáhá při tvorbě půdy):

Fyzikální zvětrávání – hornina se láme na menší úlomky fyzikálními činiteli, např. když voda proniká do trhlin v horninách, kde zamrzne. Voda při tuhnutí zvětšuje svůj objem, což způsobí rozbití horniny.

Obrázek 48: Fyzikální zvětrávání

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

Chemické zvětrávání – rozklad hornin způsobenými změnami v jejich chemickém složení. Změny nastávají tehdy, když je hornina vystavena vzduchu nebo vodě. Např. dešťová voda spolu s oxidem uhličitým vytvářejí slabou kyselinu, která rozpouští ur čité minerály v horninách. .

2. Eroze: proces, kterým se odstraňuje a odnáší horninový materiál na povrchu Země:

Gravitace a voda – gravitace způsobuje přesun vody ze svahu. Tekoucí voda eroduje povrch, po kterém stéká.
Ledovec – pomalu se pohybuje dolů svahem, přičemž brousí a odstraňuje kusy hor nin.
Vítr – vítr rozrušuje půdní povrch a následně odnáší rozrušované částice, které se ukládají na jiném místě.

Vnitřní procesy

Vnitřní procesy, které probíhají pod zemským povrchem, vytvářejí např.:

Pohoří – tvořené zlomy a vrásněním. Vrásnění způsobují síly v zemské kůře, které lisují horniny ze stran, což způsobuje ohýbání vrstev do záhybů. Tímto způsobem se tvoří hřebeny a údolí. Zlomy se vytvářejí, když síly v zemské kůře horninu stlačují nebo tlačí, dokud se nezlomí. Hornina pak klouže podél trhliny nebo zlomeniny. Délka zlomu může být od několika metrů až po stovky kilometrů. Celky oddělené zlomem se nazý vají bloky.

Obrázek 49: Vrásnění 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)

Zemětřesení – způsobené silnými vibracemi při posunu horninových bloků na tekto nickém zlomu.
Sopky– jednoduše řečeno, jde o díry v zemské kůře, přes které protéká láva z podzemí. Láva se ochlazuje, čímž se vytváří pevná hornina.

Složení půdy

Půda se nachází mezi povrchem a mateřskou horninou. Je rozdělena na horizonty se specifickými fyzikálními, chemickými a biologickými charakteristikami.Půda se skládá z více složek. Přibližně 50% objemu připadá na póry, ve kterých se nachá zí půdní vzduch a půdní roztok (voda) a 50% připadá na minerální a organický podíl.

Minerální část tvoří 95 – 99 % pevné složky půdy. Naopak organické části připadá jen 1 – 5 %.

Minerální podíl půdy charakterizuje mineralogické, chemické a zrnitostní složení půdy. Organický podíl půdy tvoří živé organické látky (např. kořeny vegetujících rostlin) a neživé organické látky (humus, odumřelé zbytky rostlin, živočichů).

Obrázek 50: Složení půdy

Půdní druhy

Půdy se dělí podle procentního obsahu jednotlivých zrnitostních frakcí na tzv. půdní druhy. Pro tento účel je sestavených několik národních i mezinárodních klasifikaci. Ve slovenském prostředí se požívá zejména Novákova klasifikace, která třídí půdy na 7 druhů podle obsahu hrubého jílu (frakce pod 0,01 mm) (Zastúpenie pôdnych druhov, 2017):


Kategorie zrnitosti	Obsah částic < 0,01 mm	Zastoupení v %
půdy lehké	– písčité (0 – 10 %) – hlinitopísčité (10 – 20 %)	6,4
půdy středně těžké	– písčitohlinité (20 – 30 %) – hlinité (30 – 45 %)	73,2
půdy těžké	– jílovitohlinité (45 – 60 %)	17,1
půdy velmi těžké	– jílovité (60 – 75 %) – jíly (75 > %)	3,3

Tabulka 1: Zastoupení půdních druhů

(zdroj http://www.podnemapy.sk/portal/reg_pod_infoservis/pd/pd.aspx)

Půdy lehké – obsahují jílovou složku do 20 %. Jde o půdu s převahou částic písku. Do káží se velmi rychle zahřát, ale i ochladit na povrchu. Povrchově se rychle zahřívají, ale i ochlazují. Z hlediska propustnosti je považujeme za nejvíce propustné půdy (blíže viz následující tabulka). Velmi rychle vysychají a humus se v nich tvoří v menší míře.
Půdy středně těžké – obsahují jílovou složku od 20 – 45 %. Tento druh půdy poskytuje nejvhodnější podmínky pro růst většiny rostlin. Voda do ní prosakuje velmi snadno.
Půdy těžké – jílovou složku tvoří více než 45 %. Tento druh půdy se pokládá za nejmé ně propustný.

Obrázek 51: Půdy z hlediska vodopropustnosti

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

S litosférou úzce souvisí biosféra, která zahrnuje všechny živé organismy. Vegetace za braňuje odrazu velkého množství slunečního záření (nízké albedo). Kromě toho prostřed nictvím fotosyntézy ovlivňuje výměnu plynů mezi povrchem a atmosférou a ovlivňuje vy pařování vody.