Wykaż, że działalność rzeźbotwórcza wód płynących jest czynnikiem, który ma znaczący wpływ na zróżnicowanie krajobrazu lądów
Wody płynące odgrywają jedną z najważniejszych ról w kształtowaniu powierzchni litosfery. Definiując pojęcie „woda płynąca”, należy zaznaczyć, że w jej skład są wliczane: wody opadowe, rzeki, wody podziemne i wody wypływające spod lodowca. Główna masa wody, występującej na powierzchni lądów, pochodzi z opa-dów. Omawianie wpływu wód płynących na rzeźbę powierzchni Ziemi należy zatem zacząć od działalności wody deszczowej.
Krople deszczu, spadające na grunt, przekazują swoją energię i powodują wybijanie drobnych ziaren. Gdy powierzchnia gruntu zbudowana jest ze skał mało zwięzłych, wśród których występują głazy i inne więk-sze okruchy skalne, może wtedy dochodzić do kształtowania specyficznej rzeźby terenu. Osady o zróżnicowa-nej wielkości, zawierające większe fragmenty skał, bombardowane są przez krople deszczu i rozmywane przez wodę. Woda wymywa drobne cząstki, z wyjątkiem tych obszarów, które są chronione przez większe okruchy skalne. Pod głazem zachowane zostają kolumny zbudowane z drobnych osadów. Tworzą się tzw. piramidy ziemne. Mogą one osiągać wysokość nawet 3 - 4 metrów, ale są to formy bardzo nietrwałe. Ziemny słup pod-pierający głaz staje się stopniowo za cienki, aby udźwigać kamienną czapę i przewraca się. Piramidy ziemne można spotkać na Płaskowyżu Renon w dolinie Adygi we Włoszech.
Szczególnie obfite deszcze dostarczają na 1km2 powierzchni tysiące ton wody. Woda ta szybko tworzy liniowe spływy, żłobiąc przy tym teren. Pojawiają się różnych rozmiarów bruzdy i rozcięcia, bądź nawet doli-ny, kończące się w strefach utraty siły nośnej wody stożkami napływowymi. Na obszarach półsuchych, o ubo-giej roślinności występuje krajobraz badlandów. Są to obszary gęsto rozcięte siecią rozdołów i wąwozów, po-wstałe w wyniku znacznej siły erozyjnej wody deszczowej. Tego typu krajobraz można spotkać w Dakocie Południowej w USA.
W wyniku gwałtownych deszczy na suchych i lessowych obszarach tworzą się wąwozy. W Afryce Północnej w wąwozach, położonych na obszarach suchych, płyną cienkie strugi wody. Często jednak jest tak, że dno wąwozu pozostaje suche. Kiedy w pobliskich górach spadnie deszcz, zwykle jest to gwałtowna ulewa, wówczas w korytach pojawia się ogromna ilość masy wodnej. Pogłębianie wąwozu - przerwane na czas suszy - zaczyna się na nowo. W wyniku kolejnego suchego okresu, doliny wody opadowej wysychają, zamieniając się w tzw. uedy. Na terenie Polski można spotkać wąwozy lessowe, występujące na Wyżynie Sandomierskiej i w okolicach Hrubieszowa. Less zaliczany jest do skał osadowych, drobnopiaszczystych, które powstały w klima-cie peryglacjalnym na przedpolu lodowca. Podczas gwałtownych opadów na ziemiach lessowych zachodzi su-fozja, czyli proces wypłukiwania minerałów od spodniej strony lessu przez wodę opadową. Ponieważ na lessach tworzą się jedne z najżyźniejszych gleb, a mianowicie czarnoziemy, i nie rosną tu żadne lasy - gdyż takie gleby wykorzystuje się raczej w rolnictwie - nie ma nic, co by mogło retencjonować wodę deszczową, więc spływa ona gwałtownie pod powierzchnię, rzeźbiąc wąwozy.
Wpływ wody płynącej na rzeźbę terenu najlepiej zauważany jest w obrębie dolin rzecznych. Na ruch wody wpływa jej przelew i temperatura, spadek terenu, właściwości podłoża oraz ilość niesionego materiału. Erozja zaczyna się już na obszarze źródłowym rzeki. Spadek terenu jest tu największy, w związku z czym na-stępuje tu erozja wgłębna. Rzeka bardzo silnie żłobi skały, tworząc doliny w kształcie litery V. Istnieje jednak pewna głębokość, do której rzeki wcinają swe doliny - podstawa erozyjna. Głębokość ta zależy od ro-dzaju podłoża, zmian klimatu oraz wahań poziomu wody, bądź ruchów powierzchni terenu w zbiorniku wod-nym, do którego uchodzi rzeka. W najogólniejszym ujęciu, bazą erozji dla przeważającej liczby rzek na Ziemi jest poziom wszechoceanu.
Formowanie i przekształcanie dolin rzecznych najczęściej przejawia się półkami teras. Wzdłuż niemal każdej doliny rzecznej ciągną się zespoły półek stanowiących kronikę życia rzeki. Wyróżnia się terasy pocho-dzenia erozyjnego, akumulacyjnego oraz mieszanego, tj. erozyjno - akumulacyjnego. Terasy erozyjne (rzeczne) to pozostałości dawnego dna, gdyż rzeka wcięła się głębiej w dno doliny. Natomiast terasy akumulacyjne po-wstają, gdy rzeka wcina się w swoją warstwę akumulacyjną. Formowanie teras wynika z tendencji rzek do krętego biegu i poszerzania dolin wskutek erozji bocznej. Stopień krętości rzeki ma różne uwarunkowania. W obszarach górskich, a także na innych terenach o podłożu zbudowanym ze skał litych – o zmienności kierun-ku spływu wód decyduje tektonika i zróżnicowana odporność skał na erozję. Różnice te powodują powstawanie progów, bystrzy i wodospadów. Przykładem mogą być Wodogrzmoty Mickiewicza w Tatrach Polskich, bądź wodospad Niagara, znajdujący się na amerykańsko-kanadyjskiej granicy w Ameryce Północnej.
W środkowym biegu rzeki spadek maleje. Nad erozją wgłębną zaczyna przeważać transport drobniej-szego materiału skalnego. Zaczynają się powolne procesy akumulacyjne. Charakterystyczne dla tego biegu rze-ki meandry, rozwijają się przekształcając i przesuwając zgodnie z kierunkiem płynięcia wód rzecznych, for-mują dolinę przede wszystkim dzięki erozji bocznej. Meandrowanie jest tym intensywniejsze, im rzeka ma mniejszy spadek, prowadzi mniej wody i gdy niesie mniej materiału. W dolinie rzecznej dominuje wówczas erozja boczna, przy stosunkowo słabej erozji wgłębnej. Nieodłączną cechą meandrowania jest podcinanie brze-gów o dłuższym łuku oraz odkładanie materiału na brzegach o krótszym łuku. Proces ten prowadzi w rezultacie do przerwania tzw. szyi meandru, wyprostowania układu koryta, jego skrócenia i zwiększenia spadku. W miej-scu pętli meandrowej powstaje martwy odcinek koryta wypełniony wodą stojącą, tzw. starorzecze. System me-andrów i odciętych od nurtu rzeki jezior zakolowych jest charakterystyczną cechą równin zalewowych. Mean-drującą i tworzącą starorzecza rzeką jest np. Drawa w Wielkopolsce czy San na Podkarpaciu.
Charakterystyczne dla środkowego biegu rzeki jest występowanie kanionów i przełomów rzecznych. Najpiękniejszym kanionem jest Wielki Kanion Kolorado w Arizonie w USA. Żadne inne miejsce na świecie nie obrazuje lepiej dziejów planety i historii życia. Kanion zaczął być rzeźbiony około 10mln lat temu, kiedy to pojedyncze strumienie połączyły się tworząc potężną rzekę Kolorado. Wypiętrzenie się płaskowyżu, rosnąca siła bystrego nurtu rzeki i inne czynniki erozyjne stopniowo ukształtowały Wielki Kanion. Występują tu liczne pieczary, utworzone przez rzekę, oraz wodospady, które nadal rzeźbią kanion.
Przełom rzeczny to miejsce, gdzie rzeka wcina się w skałę tworząc dolinę o wąskim dnie i stro-mych, często wręcz urwistych brzegach. Przełomy tworzą się w miejscach, gdzie rzeka przedziera się przez pasmo górskie lub jakąś wzniosłość terenu. Ze względu na rodzaj podłoża, na jakim tworzy się przełom, wy-różniamy dwa rodzaje przełomów : antecedentny i epigenetyczny. Przełom antecedentny powstaje wówczas, gdy w poprzek biegu rzeki wypiętrza się powoli wzniesienie. To wypiętrzanie musi być na tyle powolne, aby rzeka mogła rozciąć je na dwie części. Przykładem takiego przełomu jest przełom Dunaju między Karpatami a Górami Wschodniosyberyjskimi, zwany Żelazną Bramą. Natomiast przełom epigenetyczny powstaje wtedy, gdy rzeka płynąca po płaskim terenie, zbudowanym z osadów mało odpornych na erozję, dotrze w wyniku ero-zji gruntu do skał twardych, a następnie wyrzeźbi w nich dolinę. Przykładem może być przełom Bobru poniżej Jeleniej Góry. Wyróżniamy także przełomy przelewowe, powstające wskutek rozcięcia wzniesienia stanowią-cego przeszkodę terenową i spiętrzającą wodę. Woda może się przelać na zewnątrz w najniższym miejscu przegrody, np. przełom Wisłoka. Przełomy mogą także powstać w wyniku erozji wstecznej rzeki. Rzeka o du-żym spadku może wcinać się szybciej i głębiej w grzbiet górski niż rzeka o mniejszej energii. W efekcie nastę-puje zjawisko kaptażu rzecznego, rzeka „silniejsza” przeciąga wody rzeki „słabszej”, tworząc przełom regre-syjny, taki jak przełom Lubrzanki w Górach Świętokrzyskich.
Dolny bieg rzeki charakteryzuje się bardzo małym spadkiem i bardzo dużym przepływem wody. Rzeka coraz wolniej transportuje niesiony materiał, akumulując go na równinie zalewowej lub przy ujściu. Na rodzaj ujścia duży wpływ mają pływy morskie i głębokość zbiornika wodnego, do którego uchodzi rzeka. Wyróż-niamy dwa rodzaje ujścia: deltowe i estuaria. Ujście deltowe tworzy się, gdy dno zbiornika wodnego jest sto-sunkowo płytkie i nie występują w nim silne pływy. Rzeka płynie bardzo powoli, dzieląc się na szereg ramion i akumulując niesiony materiał w postaci stożka napływowego - delty. Największą deltę tworzy rzeka Amazon-ka w Brazylii - około 100tys km2. Ujście lejkowate (estuarium) tworzy się przy głębokim zbiorniku, gdzie wy-stępują duże amplitudy pływów, które niszczą i rozszerzają brzegi przy ujściu rzeki. Tworzy się charaktery-styczny lejek. Tego typu ujścia posiadają rzeki zachodniej Europy i wschodniego wybrzeża Ameryki Północ-nej, jak np. Gwadalkiwir na Półwyspie Iberyjskim czy Rzeka Św. Wawrzyńca lub Missisipi w Ameryce Pół-nocnej.
Rzeki, płynąc przez dany teren, tworzą różnego rodzaju doliny rzeczne. Inaczej wygląda dolina w biegu gór-nym rzeki, a jeszcze inaczej w biegu środkowym i dolnym. Rzeki o dużej energii mas wodnych żłobią doliny o wąskim dnie i stromych skalistych zboczach. Takie doliny mniejszych rozmiarów nazywane są gardzielami, a większe - jarami. Są one kształtowane tylko przez potoki i rzeki. Natomiast najczęstszym rodzajem doliny, wy-stępującym w klimacie wilgotnym, jest dolina V-kształtna. Dno takiej doliny kształtowane jest przez rzekę, a zbocza przez wodę opadową i ruchy masowe. Dolina ta jest wąska, o niewyrównanym dnie, ze stromymi zbo-czami, nosząca nazwę doliny wciosowej i występująca głównie w górach i na wyżynach, w górnym biegu rzeki. W biegu środkowym i dolnym rzeka zaczyna akumulować osady. Wzdłuż koryta powstaje równina rzeczna, a dolina przyjmuje płaskodenny kształt o płaskich stokach i płaskim, wyrównanym dnie. Często pły-nącej wodzie w kształtowaniu dolin pomagał lądolód. Jęzory lodowców, wkraczając w dawne doliny rzeczne V-kształtne, w wyniku egzaracji nadały im kształt litery U. Lodowiec żłobił i zdzierał dno doliny, tworząc tzw. żłoby lodowcowe o wyrównanych i wygładzonych zboczach.
Ze względu na siłę transportującą rzeki możemy wyróżnić następujące rodzaje koryt rzecznych: proste, meandrowe, roztokowe i anastomozujące. Korytem prostym nazywamy proste odcinki rzeczne z krętym prze-biegiem nurtu, co powoduje powstawanie przegłębień (plosa) i spłyceń (bystrza). Wzdłuż koryta występują łachy przybrzeżne. Charakterystyczną cechą koryt meandrowych są zakola (meandry). Takie koryta mają nie-wielki spadek, są wąskie i głębokie. Koryta roztokowe powstają na obszarze o dużej ilości luźnego materiału i przy braku roślinności. Przeciążenie rzeki roztokowej osadami prowadzi do powstawania licznych mielizn i wysp w korycie rzecznym. Koryta roztokowe są szerokie i płytkie, woda ma często zmienny przebieg. Ostatnim wymienionym rodzajem koryta jest koryto anastomozujące. Jest to sieć połączonych ze sobą krętych, wąskich i głębokich koryt o małych spadkach.
Ostatnim wielkim wydarzeniem geologicznym, które miało wpływ na ukształtowanie powierzchni, było zlodowacenie plejstoceńskie. Powstałe nowe formy terenu nie były tylko i wyłącznie wynikiem działalności lodowców. Swój wpływ na rzeźbę Ziemi miały także wody wypływające spod lodowca. Wody, pochodzące ze stopionego lodowca, migrowały w jego obrębie, po czym koncentrowały się u jego czoła i tworzyły sieć od-pływu proglacjalnego. Takie rzeki niosły z reguły bardzo dużo materiału pochodzącego z lodowca - żwir, pia-sek, muł - i miały w związku z tym tendencje do rozdzielania swoich koryt i rozpływania się po dużych po-wierzchniach. Takie roztokowe lub warkoczowe rzeki zostawiały po sobie rozległe powierzchnie piaszczyste lub piaszczysto-żwirowe nazywane sandrami. Obecnie pola sandrowe są porośnięte lasami i przeważnie znaj-dują się na nich puszcze, jak np. Puszcza Kurpiowska czy Puszcza Notecka. Migrując także pomiędzy bryłami martwego lodu w przypadku zaniku aeralnego, wody usypywały między nimi wały długości nawet kilkudzie-sięciu kilometrów zwane ozami i pagóry, posiadające cechy zarówno przepływu, jak i stagnacji wody, zwane kemami. Daleko na przedpolu lodowca, gdzie wraz z płynącą wodą docierał już tylko ilasty materiał, osadzany on był zazwyczaj w zbiornikach-odstojnikach, a opadając, przedstawiał zapis powtarzalności dostawy w postaci warw, czyli naprzemiennie leżących ciemnych i jasnych warstewek utożsamianych z zasilaniem zimowym i letnim. W wyniku erozyjnej działalności rzek pod lądolodem powstały głębokie rynnowe zagłębienia. W nie-których z nich zachowały się jeziora, tzw. jeziora rynnowe, jak np. Jezioro Ryńskie na Pojezierzu Mazurskim. Czasami wody glaciifluwialne spotykały się z płynącymi rzekami. Utworzyły się wówczas pradoliny, wykorzy-stywane przez obecne rzeki. Przykładem terenu, gdzie występuje rzeźba glacjalna są pojezierza polskie, głów-nie Pojezierze Mazurskie.
Jeden z najpiękniejszych krajobrazów, powstałych w wyniku rzeźbotwórczej działalności wód płyną-cych, tworzą wody podziemne. W wyniku ich pracy dochodzi do zjawiska krasowienia. Proces krasowienia to ogół zjawisk związanych z rozpuszczaniem i wymywaniem skał przez wodę krasową. Do skał, rozpuszczają-cych się pod wpływem wody, a dokładniej pod wpływem dwutlenku węgla (CO2) pobranego z atmosfery i z gleby - z gnijących resztek organicznych i korzeni roślin - należą : wapienie, dolomity, kredy, gipsy i sole ka-mienne. Krasowienie prowadzi do drążenia w skałach skomplikowanego układu kanałów, komór, jezior, a tak-że kształtowania na powierzchni terenu charakterystycznych form rzeźby.
Krasowość to właściwość skały, wynikająca z obecności w niej pustek powstałych na drodze ługowania skał łatwo rozpuszczalnych. Procesy krasowe mogą rozwijać się, gdy w skałach istnieją pęknięcia i szczeliny, tzw. inicjalne, i istnieje ciągły dopływ świeżej, nie nasyconej rozpuszczalną substancją wody. Przebieg procesu zależy od pH roztworu (wody) i klimatu. Rzeźbę krasową cechuje wielkie bogactwo form zewnętrznych i we-wnętrznych. Do zewnętrznych należą : mogoty, żłobki krasowe, kotły zapadliskowe i doliny (jary, wąwozy, polje), uwały, leje krasowe, iglice, maczugi, bramy i okna. Wewnętrznymi są : jaskinie, groty, schrony kraso-we, studnie, kominy, nacieki, ponory i wywierzyska.
Mogoty (chom, hum) i turnie krasowe to pagóry krasowe, mające do 300m wysokości. Ich stoki są strome, bardzo często skaliste, ponacinane żłobkami krasowymi. Żłobki krasowe są dziełem wody deszczowej, spływającej po powierzchni skalnej i rozpuszczającej podłoże, tworząc bruzdy i zagłębienia o przebiegu rów-noległym i zgodnym ze spadkiem powierzchni. Pomiędzy żłobkami wznoszą się podłużne żebra krasowe o ostrych formach, zaokrąglone lub płaskie. Kotły i leje zapadliskowe powstają w wyniku zapadnięcia się stro-pów pieczar, głównie na obszarach zbudowanych z gipsów. W pobliżu dna kotła znajdują się otwory pro-wadzące do podziemnych pieczar i korytarzy. Polja to duże kotlinowate zgłębienia o wyrównanym dnie, ogra-niczonym ze wszystkich stron wyraźnymi zboczami. Dno polji jest płaskie, wyścielone namułami rzecznymi o bardzo dużej urodzajności. W Polsce kotliny krasowe typu polji spotykamy jedynie w obszarach gipsowych Niecki Nidziańskiej. Uwałami nazywamy bezodpływowe zapadnięcia, powstające poprzez połączenie kilku lejów krasowych oraz zniszczenie dzielących je grzęd. Leje krasowe to bardzo charakterystyczna forma rzeźby obszarów krasowych. Są to zagłębienia o kształcie leja lub misy, zarysie okrągłym lub eliptycznym, ich dna wyścielone są przeważnie gliną, pochodzącą z rozmycia skały wapiennej. Formą zewnętrzną jest także ospa krasowa, będąca systemem drobnych zagłębień, powstających na płaskich powierzchniach wapiennych. Okno to skała z dziurą na wylot w środkowej części, a bramę stanowią dwie pionowe i równoległe skały, połą-czone na szczycie.
Jaskinie krasowe powstają i rozwijają się wzdłuż szczelin pionowych i poziomych oraz w miejscu sty-kania się skał o różnej przepuszczalności, dzięki rozpuszczającej działalności wody płynącej pod powierzchnią ziemi. Woda opadowa, krążąca pod ziemią wskutek stałego rozpuszczania skał, coraz bardziej rozszerza głów-ne szczeliny, do których prowadzi niezliczona ilość podrzędnych szczelin. Rozmiary rozpuszczania są najwięk-sze w miejscach przecinania się szczelin oraz w odcinkach o większym stopniu rozpuszczalności skały. W tych miejscach powstają pieczary o zróżnicowanych wielkościach, które są połączone ze sobą wąskimi korytarzami założonymi na bazie pojedynczych szczelin. Często tworzą one całe olbrzymie systemy jaskiniowe. Przebieg jaskiń w rzucie poziomym jest przeważnie bardzo kręty i nawiązuje do kierunku spękań. W przekroju piono-wym zaznacza się często piętrowość, a więc pieczary i korytarze znajdują się na różnej wysokości. W rozwoju jaskiń bierze udział woda nie tylko przeciekająca, lecz również płynąca w postaci potoków i rzek podziemnych. Woda nie tylko rozmywa i rozpuszcza skały wapienne, lecz również intensywnie je żłobi. Rozróżniamy zatem jaskinie powstałe wskutek działalności wód przesiąkających (szczelinowe) oraz jaskinie utworzone przy współudziale rzek podziemnych (przepływowe). Studnie i kominy krasowe powstają dzięki poszerzeniu szcze-lin pionowych przez wody opadowe spływające nimi w głąb i rozmywające ściany owych szczelin. Zarys otwo-ru studni krasowej jest zazwyczaj regularny, kolisty. Kominy krasowe różnią się od studni krasowych tym, że mają otwór o zarysie mniej regularnym. Studnie i kominy krasowe rozwijają się głównie w warunkach klimatu zimnego oraz gorąco-wilgotnego. Formy naciekowe powstają i rozrastają się w obrębie jaskiń u wylotu szczelin doprowadzających wodę opadową. Nacieki powstają następująco: woda opadowa, spływając szczeliną w głąb, rozpuszcza skały wapienne, więc w roztworze wodnym zawarty jest węglan wapnia. W chwili, gdy płynąca w szczelinie pod ciśnieniem woda znajdzie się u jej wylotu, następuje wskutek dużej zmiany ciśnienia uwolnienie rozpuszczonego CO2 oraz strącenie dużej ilości węglanu wapnia (kalcytu) z roztworu wodnego. W ten sposób powstaje i narasta stalaktyt. Reszta węglanu wapnia wraz z kroplą wody odrywa się od stalaktytu i spada na dno jaskini, gdzie po wyparowaniu wody rośnie zbudowany z kalcytu stalagmit. W ten sposób od góry z prędkością około 1mm/rok rośnie stalaktyt, a od dołu znacznie wolniej stalagmit, aż do połączenia się i utwo-rzenia kolumny zwanej stalagnatem. Inne formy naciekowe to draperie stalaktytowe, rurki, grzybki, heliktyty. Wywierzyska to wypływające na powierzchnię duże źródła wody wnikającej szczelinami w głąb skał. Prze-ważnie znajdują się w dnach dolin, u podnóża masywów lub na granicy ze skałami nierozpuszczalnymi. Są bardzo wydajne: z największego wywierzyska w Polsce (Lodowe Źródło w Dolinie Kościeliskiej w Tatrach) podczas silnych opadów atmosferycznych wylewa się około 10tys litrów wody na sekundę. Miejsce na obsza-rze krasowym, gdzie wody powierzchniowe, w tym cieki, giną w kanałach krasowych, zasilając wody pod-ziemne to ponor. Ponor może być otwarty i wtedy strumień wpada bezpośrednio do studni krasowej lub jaskini, albo zamknięty, gdy wody giną pod ziemią poprzez luźne osady, przykrywające wylot kanału. Ponory za-mknięte występują często w korytach rzecznych, lub w dnach zamkniętych lejów krasowych. Za ponory uznaje się również studnie w podziemnych rzekach krasowych, w których giną wody.
Zjawiska Krasowe rozwijają się najpełniej w obszarach, gdzie skały mają dużą miąższość i są silnie spękane. Typowymi obszarami krasowymi w Europie są wapienne pasma Gór Dynarskich, Jury, Tatr. W Polsce poza Tatrami kras występuje na Wyżynie Krakowsko-Częstochowskiej, Górach Świętokrzyskich i Sudetach, a kras gipsowy w Niecce Nidziańskiej koło Buska Zdroju. Szczególny wpływ na przebieg procesów krasowych wy-wiera klimat. W ciepłym i wilgotnym klimacie rozpuszczanie wapieni jest tak intensywne, że z pierwotnie zwartej powierzchni skał pozostają izolowane, stromościenne wzgórza ostańcowe (mogoty). Formy te znane są z krasowych obszarów Jamajki, Kuby, Chin i Wietnamu.
Powierzchnia Ziemi podlega ciągłym zmianom. Jednym z ważniejszych czynników, wpływających na te zmia-ny jest woda płynąca. Formując i przekształcając rzeźbę Ziemi, powoduje, że wygląd kontynentów jest bardzo urozmaicony. Piękne krajobrazy, od wąwozów zaczynając na jaskiniach krasowych kończąc, zachwycały, za-chwycają i na pewno zachwycą niejednego, zwłaszcza, że procesy rzeźbotwórcze nadal trwają i oblicze naszej planety może być ciekawsze w przyszłości.