Эрозия: процессы разрушения и перемещения почвы и горных пород.

Введение

Естественные процессы, удаляющие почву и горные породы

Эрозия – это действие поверхностных процессов (таких как поток воды или ветер), которые удаляют почву, горные породы или растворенные вещества из одного места на земной коре и затем переносят их в другое место, где они откладываются. Эрозия отличается от выветривания, которое не предполагает перемещения. Удаление горных пород или почвы в виде кластического осадка называется физической или механической эрозией; это противопоставляется химической эрозии, при которой почва или горный материал удаляется из области путем растворения. Эродированные осадочные вещества или растворы могут транспортироваться всего на несколько миллиметров или на тысячи километров. Факторы эрозии включают в себя дожди, износ скальных пород в реках, береговую эрозию, вызванную морем и волнами, ледниковое вырывание, абразию и размыв, затопление территорий, ветровую абразию, процессы подземных вод и массовые движения в крутых ландшафтах, такие как оползни и обвалы. Скорость, с которой действуют эти процессы, определяет скорость эрозии поверхности. Как правило, физическая эрозия протекает быстрее всего на крутых склонах, а скорость также может зависеть от климатически контролируемых факторов, включая количество поступающей воды (например, от дождя), штормовую активность, скорость ветра, длину разгона волны или температуру атмосферы (особенно для некоторых процессов, связанных со льдом). Обратные связи между скоростью эрозии и количеством уже переносимого эродированного материала, например, рекой или ледником, также возможны. Транспортировка эродированных материалов из их первоначального местоположения сопровождается осаждением, которое представляет собой прибытие и размещение материала в новом месте. На сельскохозяйственных участках в Аппалачских горах интенсивные методы ведения сельского хозяйства вызвали эрозию, в 100 раз превышающую естественную скорость эрозии в регионе. Чрезмерная (или ускоренная) эрозия вызывает проблемы как "на месте", так и "вне места". Воздействие на месте включает снижение продуктивности сельского хозяйства и (на природных ландшафтах) экологический коллапс, оба из-за потери верхних слоев почвы, богатых питательными веществами. В некоторых случаях это приводит к опустыниванию. Внеплощадочные последствия включают осаждение в водных путях и эвтрофикацию водоемов, а также повреждение дорог и домов, связанное с осадком. Водная и ветровая эрозия являются двумя основными причинами деградации земель; вместе они ответственны примерно за 84% глобальной площади деградированных земель, что делает чрезмерную эрозию одной из наиболее значительных экологических проблем во всем мире. Интенсивное сельское хозяйство, вырубка лесов, дороги, антропогенное изменение климата и разрастание городов – одни из наиболее значимых видов деятельности человека с точки зрения их влияния на стимулирование эрозии. Однако существует множество методов предотвращения и восстановления, которые могут ограничить или уменьшить эрозию уязвимых почв.

Erosion is the action of surface processes (such as water flow or wind) that removes soil, rock, or dissolved material from one location on the Earth's crust and then transports it to another location where it is deposited. Erosion is distinct from weathering which involves no movement. Removal of rock or soil as clastic sediment is referred to as physical or mechanical erosion; this contrasts with chemical erosion, where soil or rock material is removed from an area by dissolution. Eroded sediment or solutes may be transported just a few millimetres, or for thousands of kilometres. Agents of erosion include rainfall; bedrock wear in rivers; coastal erosion by the sea and waves; glacial plucking, abrasion, and scour; areal flooding; wind abrasion; groundwater processes; and mass movement processes in steep landscapes like landslides and debris flows. The rates at which such processes act control how fast a surface is eroded. Typically, physical erosion proceeds the fastest on steeply sloping surfaces, and rates may also be sensitive to some climatically controlled properties including amounts of water supplied (e. g., by rain), storminess, wind speed, wave fetch, or atmospheric temperature (especially for some ice related processes). Feedbacks are also possible between rates of erosion and the amount of eroded material that is already carried by, for example, a river or glacier. The transport of eroded materials from their original location is followed by deposition, which is arrival and emplacement of material at a new location. At agriculture sites in the Appalachian Mountains, intensive farming practices have caused erosion at up to 100 times the natural rate of erosion in the region. Excessive (or accelerated) erosion causes both "on site" and "off site" problems. On site impacts include decreases in agricultural productivity and (on natural landscapes) ecological collapse, both because of loss of the nutrient rich upper soil layers. In some cases, this leads to desertification. Off site effects include sedimentation of waterways and eutrophication of water bodies, as well as sediment related damage to roads and houses. Water and wind erosion are the two primary causes of land degradation; combined, they are responsible for about 84% of the global extent of degraded land, making excessive erosion one of the most significant environmental problems worldwide. Intensive agriculture, deforestation, roads, anthropogenic climate change and urban sprawl are amongst the most significant human activities in regard to their effect on stimulating erosion. However, there are many prevention and remediation practices that can curtail or limit erosion of vulnerable soils.

Осадки и поверхностный сток

Дождь и поверхностный сток, который может быть результатом дождя, вызывают четыре основных типа эрозии почвы: эрозия от удара капель, плоскостная эрозия, эрозия ручьев и овражная эрозия. Эрозия от удара капель обычно рассматривается как первая и наименее серьезная стадия процесса эрозии почвы, за которой следует плоскостная эрозия, затем эрозия ручьев и, наконец, овражная эрозия (самая серьезная из четырех). При эрозии от удара капель удар падающей капли дождя создает небольшой кратер в почве, выбрасывая частицы почвы. Плоскостная эрозия – это перенос разрыхленных частиц почвы поверхностным стоком. Овражная эрозия происходит, когда сточная вода накапливается и быстро течет в узких каналах во время или сразу после сильных дождей или таяния снега, удаляя почву на значительную глубину. Овраг отличается от ручья по критической площади поперечного сечения, составляющей не менее одного квадратного фута, то есть по размеру канала, который уже невозможно устранить при обычных сельскохозяйственных работах. Экстремальная овражная эрозия может привести к образованию бадлендов (пустынных ландшафтов). Они формируются в условиях высокого перепада высот на легко размываемых горных породах в климатах, благоприятных для эрозии. Условия или нарушения, ограничивающие рост защитной растительности (рехистазия), являются ключевым фактором в формировании бадлендов.

Реки и ручьи

Эрозия долины или ручья происходит при непрерывном течении воды вдоль линейного объекта. Эрозия происходит как вниз, углубляя долину, так и в направлении вверх, расширяя долину в сторону склона, формируя эрозионные ниши и крутые берега. На ранней стадии эрозии ручья преобладает вертикальная эрозионная активность, долины имеют типичное V-образное поперечное сечение, а уклон ручья относительно крутой. Когда достигается определенный базис эрозии, эрозионная активность переключается на латеральную (боковую) эрозию, которая расширяет дно долины и создает узкую пойма. Уклон ручья становится почти плоским, и латеральное отложение осадочных пород становится важным, поскольку ручей извивается по дну долины. На всех стадиях эрозии ручья наибольшая эрозия происходит во время паводков, когда большее количество воды движется быстрее и способно переносить больший объем наносов. В этих процессах эрозией подвергается не только вода: взвешенные абразивные частицы, галька и валуны также могут оказывать эрозионное воздействие, перемещаясь по поверхности, в процессе, известном как тракция. Эрозия берегов – это разрушение берегов ручьев или рек. Это отличается от изменений на дне водотока, которые называются забор. Эрозию и изменения формы берегов рек можно измерять, вставляя металлические стержни в берег и отмечая положение поверхности берега вдоль стержней в разное время. Термическая эрозия – это результат таяния и ослабления вечной мерзлоты под воздействием движущейся воды. Она может происходить как вдоль рек, так и на побережье. Быстрая миграция русла реки, наблюдаемая в реке Лена в Сибири, обусловлена термической эрозией, поскольку эти участки берегов состоят из несвязных материалов, сцементированных вечной мерзлотой. Большая часть этой эрозии происходит, когда ослабленные берега обрушаются крупными оползнями. Термическая эрозия также влияет на арктическое побережье, где волновое воздействие и температура прибрежных вод приводят к подмыву обрывов вечной мерзлоты вдоль береговой линии и их обрушению. Среднегодовые темпы эрозии на участке береговой линии моря Бофорта составили в период с 1955 по 2002 год. Большая часть речной эрозии происходит ближе к устью реки. На изгибе реки самая длинная и наименее крутая сторона имеет более медленное течение. Здесь накапливаются отложения. На самой узкой и крутой стороне изгиба течение быстрее, поэтому эта сторона подвержена эрозии. Быстрая эрозия, вызванная крупной рекой, может удалить достаточное количество осадочных пород, чтобы образовать речную антиклизу, поскольку изостатическое поднятие поднимает скальные слои, освобожденные от эрозии вышележащих слоев.

Valley or stream erosion occurs with continued water flow along a linear feature. The erosion is both downward, deepening the valley, and headward, extending the valley into the hillside, creating head cuts and steep banks. In the earliest stage of stream erosion, the erosive activity is dominantly vertical, the valleys have a typical V shaped cross section and the stream gradient is relatively steep. When some base level is reached, the erosive activity switches to lateral erosion, which widens the valley floor and creates a narrow floodplain. The stream gradient becomes nearly flat, and lateral deposition of sediments becomes important as the stream meanders across the valley floor. In all stages of stream erosion, by far the most erosion occurs during times of flood when more and faster moving water is available to carry a larger sediment load. In such processes, it is not the water alone that erodes: suspended abrasive particles, pebbles, and boulders can also act erosively as they traverse a surface, in a process known as traction. Bank erosion is the wearing away of the banks of a stream or river. This is distinguished from changes on the bed of the watercourse, which is referred to as scour. Erosion and changes in the form of river banks may be measured by inserting metal rods into the bank and marking the position of the bank surface along the rods at different times. Thermal erosion is the result of melting and weakening permafrost due to moving water. It can occur both along rivers and at the coast. Rapid river channel migration observed in the Lena River of Siberia is due to thermal erosion, as these portions of the banks are composed of permafrost cemented non cohesive materials. Much of this erosion occurs as the weakened banks fail in large slumps. Thermal erosion also affects the Arctic coast, where wave action and near shore temperatures combine to undercut permafrost bluffs along the shoreline and cause them to fail. Annual erosion rates along a segment of the Beaufort Sea shoreline averaged per year from 1955 to 2002. Most river erosion happens nearer to the mouth of a river. On a river bend, the longest least sharp side has slower moving water. Here deposits build up. On the narrowest sharpest side of the bend, there is faster moving water so this side tends to erode away mostly. Rapid erosion by a large river can remove enough sediments to produce a river anticline, as isostatic rebound raises rock beds unburdened by erosion of overlying beds.

Эрозия побережья

Эрозия береговой линии, которая происходит как на открытых, так и на защищенных берегах, в основном вызывается действием течений и волн, но изменение уровня моря (приливные колебания) также может играть роль. Гидравлическое давление возникает, когда воздух в трещине внезапно сжимается волной, закрывающей вход в эту трещину, что приводит к её разрушению. Ударное воздействие волн – это когда сама энергия волны, обрушивающейся на обрыв или скалу, отламывает куски породы. Абразия, или истирание, происходит, когда волны обрушивают морской материал на обрыв. Это наиболее эффективная и быстрая форма эрозии береговой линии (не следует путать с коррозией). Коррозия – это растворение горных пород угольной кислотой в морской воде. Известняковые скалы особенно уязвимы к этому типу эрозии. Атриция – это процесс измельчения частиц/морского материала, переносимого волнами, при их столкновении друг с другом и с обрывами. Это облегчает вымывание материала, который в итоге превращается в гальку и песок. Другим значительным источником эрозии, особенно на карбонатных берегах, является высверливание, соскабливание и измельчение горных пород организмами – процесс, называемый биоэрозией. Осадочный материал транспортируется вдоль побережья в направлении преобладающего течения (прибрежный перенос). Эрозия происходит, когда приток осадочного материала свыше меньше, чем количество материала, уносимого течением. Если приток осадочного материала свыше больше, то в результате отложения образуются песчаные или галечные косы. Эти косы могут медленно перемещаться вдоль побережья в направлении прибрежного переноса, попеременно защищая и обнажая участки береговой линии. В местах изгиба береговой линии часто накапливается эродированный материал, образуя длинную узкую косу (косую отмель). Защитные пляжи и подводные песчаные отмели также могут защищать части береговой линии от эрозии. С течением времени, по мере постепенного смещения отмелей, эрозия может перенаправиться на другие участки берега. Эрозия прибрежной поверхности, за которой следует понижение уровня моря, может привести к образованию характерной формы рельефа, называемой поднятым пляжем.

Shoreline erosion, which occurs on both exposed and sheltered coasts, primarily occurs through the action of currents and waves but sea level (tidal) change can also play a role. Hydraulic action takes place when the air in a joint is suddenly compressed by a wave closing the entrance of the joint. This then cracks it. Wave pounding is when the sheer energy of the wave hitting the cliff or rock breaks pieces off. Abrasion or corrasion is caused by waves launching sea load at the cliff. It is the most effective and rapid form of shoreline erosion (not to be confused with corrosion). Corrosion is the dissolving of rock by carbonic acid in sea water. Limestone cliffs are particularly vulnerable to this kind of erosion. Attrition is where particles/sea load carried by the waves are worn down as they hit each other and the cliffs. This then makes the material easier to wash away. The material ends up as shingle and sand. Another significant source of erosion, particularly on carbonate coastlines, is boring, scraping and grinding of organisms, a process termed bioerosion. Sediment is transported along the coast in the direction of the prevailing current (longshore drift). When the upcurrent supply of sediment is less than the amount being carried away, erosion occurs. When the upcurrent amount of sediment is greater, sand or gravel banks will tend to form as a result of deposition. These banks may slowly migrate along the coast in the direction of the longshore drift, alternately protecting and exposing parts of the coastline. Where there is a bend in the coastline, quite often a buildup of eroded material occurs forming a long narrow bank (a spit). Armoured beaches and submerged offshore sandbanks may also protect parts of a coastline from erosion. Over the years, as the shoals gradually shift, the erosion may be redirected to attack different parts of the shore. Erosion of a coastal surface, followed by a fall in sea level, can produce a distinctive landform called a raised beach.

Химическая эрозия

Химическая эрозия – это вынос вещества с ландшафта в форме растворенных веществ. Химическая эрозия обычно определяется по растворенным веществам, содержащимся в ручьях и реках. Андерс Рапп был пионером в изучении химической эрозии, представив свои исследования долины Керкевагге в 1960 году. Образование воронок и других элементов карстового рельефа является примером интенсивной химической эрозии.

Ледники

Ледники эродируются преимущественно тремя различными процессами: абразией/вытиранием, вырыванием (пленкой) и надвигом льда. В процессе абразии обломочный материал во льду у подстилающей поверхности шлифует и бороздит лежащие ниже породы, подобно наждачной бумаге по дереву. Ученые показали, что помимо роли температуры в углублении долин, другие гляциологические процессы, такие как эрозия, также контролируют поперечные вариации долин. При однородном строении коренных пород эрозии формируется изогнутое поперечное сечение русла под льдом. Хотя ледник продолжает углубляться вертикально, форма русла под льдом в конечном итоге стабилизируется, достигая U-образной параболической формы стационарного состояния, которую мы сейчас наблюдаем в ледниковых долинах. Ученые также приводят количественную оценку времени, необходимого для окончательного формирования устойчивой U-образной долины – приблизительно 100 000 лет. В слабом основании (содержащем материал, более подверженный эрозии, чем окружающие породы) интенсивность углубления ограничена, поскольку скорости движения льда и скорости эрозии снижаются. Ледники также могут вызывать отколы кусков коренных пород в процессе вырывания. При надвиге льда ледник примерзает к своему ложу, а затем, при движении вперед, перемещает большие пласты замороженного осадка у основания вместе с ледником. Этот метод создал многие тысячи озерных котловин, разбросанных по краю Канадского щита. Различия в высоте горных хребтов обусловлены не только тектоническими силами, такими как поднятие горных пород, но и локальными климатическими вариациями. Ученые используют глобальный анализ топографии, чтобы показать, что ледниковая эрозия контролирует максимальную высоту гор, поскольку перепад высот между горными вершинами и линией снегопада обычно ограничен высотами менее 1500 м. Эрозия, вызванная ледниками по всему миру, настолько эффективно разрушает горы, что широко используется термин «ледниковая пила», описывающий ограничивающее влияние ледников на высоту горных хребтов. По мере роста гор они обычно допускают большую ледниковую активность (особенно в зоне аккумуляции выше высоты ледниковой линии равновесия), что приводит к увеличению скорости эрозии горы и уменьшению массы быстрее, чем изостатическое поднятие может ее восстановить. Это хороший пример отрицательной обратной связи. Продолжающиеся исследования показывают, что, хотя ледники, как правило, уменьшают размер гор, в некоторых районах они могут фактически снизить скорость эрозии, действуя как ледниковая броня. Эти процессы, в сочетании с эрозией и переносом водной сетью под ледником, оставляют после себя ледниковые формы рельефа, такие как моренные отложения, драмлины, покровные моренные отложения (тилл), ледниковый карст, камы, дельты каме, молины и ледниковые валуны, обычно у края или во время отступления ледника. Наиболее развитая морфология ледниковых долин, по-видимому, ограничена ландшафтами с низкой скоростью поднятия горных пород (менее или равной 2 мм в год) и высоким рельефом, что приводит к длительному времени обновления. При скорости поднятия горных пород, превышающей 2 мм в год, морфология ледниковой долины, как правило, значительно изменяется в постледниковое время. Взаимодействие ледниковой эрозии и тектонического воздействия определяет морфологическое влияние оледенений на активные орогены, как путем влияния на их высоту, так и путем изменения моделей эрозии в последующие ледниковые периоды посредством связи между поднятием горных пород и формой поперечного сечения долины.

Glaciers erode predominantly by three different processes: abrasion/scouring, plucking, and ice thrusting. In an abrasion process, debris in the basal ice scrapes along the bed, polishing and gouging the underlying rocks, similar to sandpaper on wood. Scientists have shown that, in addition to the role of temperature played in valley deepening, other glaciological processes, such as erosion also control cross valley variations. In a homogeneous bedrock erosion pattern, curved channel cross section beneath the ice is created. Though the glacier continues to incise vertically, the shape of the channel beneath the ice eventually remain constant, reaching a U shaped parabolic steady state shape as we now see in glaciated valleys. Scientists also provide a numerical estimate of the time required for the ultimate formation of a steady shaped U shaped valley—approximately 100,000 years. In a weak bedrock (containing material more erodible than the surrounding rocks) erosion pattern, on the contrary, the amount of over deepening is limited because ice velocities and erosion rates are reduced. Glaciers can also cause pieces of bedrock to crack off in the process of plucking. In ice thrusting, the glacier freezes to its bed, then as it surges forward, it moves large sheets of frozen sediment at the base along with the glacier. This method produced some of the many thousands of lake basins that dot the edge of the Canadian Shield. Differences in the height of mountain ranges are not only being the result tectonic forces, such as rock uplift, but also local climate variations. Scientists use global analysis of topography to show that glacial erosion controls the maximum height of mountains, as the relief between mountain peaks and the snow line are generally confined to altitudes less than 1500 m. The erosion caused by glaciers worldwide erodes mountains so effectively that the term glacial buzzsaw has become widely used, which describes the limiting effect of glaciers on the height of mountain ranges. As mountains grow higher, they generally allow for more glacial activity (especially in the accumulation zone above the glacial equilibrium line altitude), which causes increased rates of erosion of the mountain, decreasing mass faster than isostatic rebound can add to the mountain. This provides a good example of a negative feedback loop. Ongoing research is showing that while glaciers tend to decrease mountain size, in some areas, glaciers can actually reduce the rate of erosion, acting as a glacial armor. These processes, combined with erosion and transport by the water network beneath the glacier, leave behind glacial landforms such as moraines, drumlins, ground moraine (till), glaciokarst, kames, kame deltas, moulins, and glacial erratics in their wake, typically at the terminus or during glacier retreat. The best developed glacial valley morphology appears to be restricted to landscapes with low rock uplift rates (less than or equal to 2mm per year) and high relief, leading to long turnover times. Where rock uplift rates exceed 2mm per year, glacial valley morphology has generally been significantly modified in postglacial time. Interplay of glacial erosion and tectonic forcing governs the morphologic impact of glaciations on active orogens, by both influencing their height, and by altering the patterns of erosion during subsequent glacial periods via a link between rock uplift and valley cross sectional shape.

Наводнения

При чрезвычайно высоких потоках большие объемы быстро несущейся воды образуют колки, или водовороты. Колки вызывают интенсивную локальную эрозию, вырывая породу и создавая географические образования типа воронок, называемые скальными бассейнами. Примеры можно увидеть в районах, пострадавших от наводнений, вызванных ледниковым озером Миссула, которое сформировало рифтовые ландшафты (скабланды) в бассейне реки Колумбия в восточной части штата Вашингтон.

Эрозия ветра

Эрозия ветра является важной геоморфологической силой, особенно в засушливых и полузасушливых регионах. Она также является основным источником деградации земель, испарения, опустынивания, вредной взвешенной пыли и повреждения сельскохозяйственных культур – особенно после того, как её интенсивность значительно превысила естественные показатели из-за деятельности человека, такой как обезлесение, урбанизация и сельское хозяйство. Ветровая эрозия имеет два основных типа: дефляция, при которой ветер поднимает и уносит рыхлые частицы, и абразия, при которой поверхности изнашиваются под воздействием частиц, переносимых ветром. Дефляция подразделяется на три категории: (1) поверхностное ползание, при котором более крупные и тяжёлые частицы скользят или перекатываются по земле; (2) сальтация, при которой частицы поднимаются на небольшую высоту в воздух и подпрыгивают и перемещаются по поверхности почвы; и (3) суспензия, при которой очень мелкие и лёгкие частицы поднимаются ветром в воздух и переносятся на большие расстояния. Сальтация является причиной большей части (50–70%) ветровой эрозии, за ней следует суспензия (30–40%), а затем поверхностное ползание (5–25%). Ветровая эрозия особенно сильна в засушливых районах и в периоды засухи. Например, на Великих равнинах, по оценкам, потеря почвы из-за ветровой эрозии в засушливые годы может быть в 6100 раз больше, чем во влажные годы.

Массовое отхождение

Массовое выветривание или массовое движение – это перемещение горных пород и осадочных отложений вниз и наружу по наклонной поверхности, главным образом под действием силы тяжести. Массовое выветривание является важной частью процесса эрозии и часто представляет собой первую стадию разрушения и переноса выветренных материалов в горных районах. Оно перемещает материал с больших высот на меньшие, где другие эрозионные агенты, такие как ручьи и ледники, могут затем захватить этот материал и переместить его еще ниже. Процессы массового выветривания происходят постоянно на всех склонах; некоторые процессы протекают очень медленно, другие – очень быстро, часто с катастрофическими последствиями. Любое заметное движение горных пород или осадочных отложений вниз по склону обычно называют оползнем. Однако оползни можно классифицировать гораздо более детально, учитывая механизмы, ответственные за движение, и скорость, с которой оно происходит. Одним из видимых топографических проявлений очень медленной формы этой активности является осыпной склон. Сдвиги (обвалы) происходят на крутых склонах, вдоль четко выраженных зон разломов, часто в материалах, таких как глина, которые, будучи высвобождены, могут довольно быстро соскальзывать вниз. Они часто демонстрируют ложкообразное изостатическое проседание, где материал начал сползать вниз по склону. В некоторых случаях сдвиг вызван водой под склоном, ослабляющей его. Во многих случаях это просто результат некачественного проектирования дорог, где это является регулярным явлением. Поверхностное ползание – это медленное движение почвы и скальных обломков под действием силы тяжести, которое обычно незаметно, за исключением длительного наблюдения. Однако этот термин также может описывать перекатывание вытесненных частиц почвы ветром по поверхности.

Гравитационные потоки подводных осадков

На континентальном склоне эрозия дна океана с образованием каналов и подводных каньонов может быть вызвана быстрым движением вниз по склону гравитационных потоков, насыщенных взвесью осадочных пород, которые быстро перемещаются вниз в виде мутных течений. Там, где эрозия мутными течениями создает переуклонённые склоны, это также может спровоцировать подводные оползни и обвалы. Мутные течения способны врезаться в каналы и каньоны в субстраты, варьирующиеся от недавно отложенных рыхлых осадков до твёрдых кристаллических пород. Практически на всех континентальных склонах и в глубоководных океанических бассейнах наблюдаются такие каналы и каньоны, сформированные гравитационными потоками, а подводные каньоны служат проводниками для переноса осадочного материала с континентов и мелководных морских сред в глубоководье. Турбидиты – осадочные отложения, образующиеся в результате мутных течений – составляют одни из самых мощных и обширных осадочных последовательностей на Земле, что свидетельствует о значительной роли связанных с ними эрозионных процессов в истории нашей планеты.

Климат

Количество и интенсивность осадков является основным климатическим фактором, определяющим водную эрозию почвы. Эта взаимосвязь особенно выражена, когда сильные дожди выпадают в периоды или в местах, где поверхность почвы недостаточно защищена растительностью. Это может происходить, например, в периоды, когда сельскохозяйственная деятельность оставляет почву открытой, или в полузасушливых регионах, где растительность от природы разрежена. Ветровая эрозия требует сильных ветров, особенно во время засух, когда растительность скудна, а почва сухая (и, следовательно, более подвержена эрозии). Другие климатические факторы, такие как средняя температура и амплитуда температур, также могут влиять на эрозию, воздействуя на растительность и свойства почвы. В целом, при схожей растительности и экосистемах, можно ожидать, что в районах с большим количеством осадков (особенно высокой интенсивности), сильными ветрами или частыми штормами будет наблюдаться более интенсивная эрозия. В некоторых регионах мира (например, на Среднем Западе США) интенсивность осадков является главным определяющим фактором эрозионной способности (для определения эрозионной способности см.), при этом более интенсивные дожди обычно приводят к большей водной эрозии почвы. Размер и скорость дождевых капель также играют важную роль. Более крупные и быстрые капли обладают большей кинетической энергией, и, следовательно, их удар смещает частицы почвы на большее расстояние, чем от меньших и медленных капель. В других регионах мира (например, в Западной Европе) сток и эрозия возникают в результате относительно невысокой интенсивности слоистого дождя, выпадающего на предварительно насыщенную почву. В таких ситуациях количество осадков, а не их интенсивность, является основным фактором, определяющим степень водной эрозии почвы. На Тайване, где в 21 веке значительно возросла частота тайфунов, установлена тесная связь между увеличением частоты штормов и увеличением количества наносов в реках и водохранилищах, что подчеркивает влияние изменения климата на процессы эрозии.

Растительный покров

Растительность является посредником между атмосферой и почвой. Она повышает водопроницаемость почвы для дождевой воды, тем самым снижая поверхностный сток. Растительность защищает почву от воздействия ветра, что приводит к уменьшению ветровой эрозии и благоприятным изменениям микроклимата. Корни растений скрепляют почву и переплетаются друг с другом, формируя более плотную массу, менее подверженную как водной, так и ветровой эрозии. Удаление растительности ускоряет скорость поверхностной эрозии.

Топография

Топография местности определяет скорость поверхностного стока, а следовательно, и его эрозионную способность. Более длинные и крутые склоны (особенно с недостаточным растительным покровом) более подвержены высоким темпам эрозии во время сильных дождей, чем короткие и пологие склоны. Крутая местность также более склонна к грязевым потокам, оползням и другим формам гравитационных эрозионных процессов.

Тектоника

Тектонические процессы контролируют скорость и распределение эрозии на поверхности Земли. Если тектоническая активность приводит к поднятию или опусканию части земной поверхности (например, горного массива) относительно окружающих территорий, это неизбежно изменяет уклон земной поверхности. Поскольку скорость эрозии почти всегда чувствительна к местному уклону (см. выше), это повлияет на скорость эрозии в поднятой области. Активная тектоника также выносит на поверхность свежие, невыветренные породы, где они подвергаются воздействию эрозии. Однако эрозия также может оказывать влияние на тектонические процессы. Удаление эрозией значительных объемов горных пород из определенного региона и их отложение в другом месте может привести к уменьшению нагрузки на нижнюю кору и мантию. Поскольку тектонические процессы обусловлены градиентами напряжений в коре, эта разгрузка, в свою очередь, может вызвать тектоническое или изостатическое поднятие в данном регионе. В некоторых случаях предполагается, что эти двойные обратные связи могут локализовать и усиливать зоны очень быстрой эксгумации пород глубоких слоев коры под участками земной поверхности с экстремально высокими скоростями эрозии, например, под чрезвычайно крутыми склонами Нанга-Парбат в западных Гималаях. Такие места называют "тектоническими аневризмами".

Разработка

Развитие земель человеком, в таких формах как сельскохозяйственное и городское освоение, рассматривается как значительный фактор эрозии и переноса наносов, которые усугубляют проблему продовольственной безопасности. На Тайване увеличение количества наносов в северных, центральных и южных регионах острова соотносится с хронологией развития каждого региона в течение 20-го века.

Горные хребты

Известно, что горным хребтам требуются десятки и сотни миллионов лет, чтобы разрушиться до степени, когда они практически перестают существовать. Ученые Питман и Головченко оценивают, что для разрушения горной массы, подобной Гималаям, до почти плоской равнины (пенеплена) при отсутствии значительных изменений уровня моря, вероятно, потребуется более 450 миллионов лет. Эрозия горных массивов может формировать характерный рельеф с примерно одинаковой высотой вершин, известный как согласованность вершин. Предполагается, что растяжение земной коры во время пост-орогенного коллапса является более эффективным механизмом снижения высоты орогенных гор, чем эрозия. Примером сильно разрушенных горных систем являются Тиманиды Северной России. Эрозия этого орогена привела к образованию осадочных отложений, которые сейчас встречаются на Восточно-Европейской платформе, в том числе кембрийская саблянская формация вблизи озера Ладога. Изучение этих отложений указывает на то, что эрозия орогена, вероятно, началась в кембрийском периоде и усилилась в ордовикском.

Почвы

Если скорость эрозии превышает скорость почвообразования, то происходит разрушение почв эрозией. В тех случаях, когда эрозия не приводит к полному разрушению почвы, она может препятствовать формированию почвенных признаков, которые образуются медленно. Инцептизоли – распространенные почвы, формирующиеся в районах интенсивной эрозии. Хотя эрозия почв – естественный процесс, деятельность человека увеличила ее скорость в глобальном масштабе в 10-40 раз. Чрезмерная (или ускоренная) эрозия вызывает проблемы как непосредственно на участке, так и за его пределами. Последствия на участке включают снижение продуктивности сельского хозяйства и (в природных ландшафтах) экологический кризис, оба из-за потери верхних, богатых питательными веществами слоев почвы. В некоторых случаях это приводит к опустыниванию. Последствия за пределами участка проявляются в виде осадконакопления в водотоках, эвтрофикации водоемов, а также повреждений дорог и домов, связанных с отложениями. Водная и ветровая эрозия являются двумя основными причинами деградации земель; вместе они ответственны примерно за 84% площади деградированных земель во всем мире, что делает чрезмерную эрозию одной из наиболее серьезных экологических проблем. В Соединенных Штатах фермеры, обрабатывающие земли, сильно подверженные эрозии, должны соблюдать план природоохранных мероприятий, чтобы иметь право на определенные виды сельскохозяйственной поддержки.