Esistono tre forme di agenti atmosferici che costituiscono processi fisici, chimici e biologici. Anche se gli agenti atmosferici possono essere confusi con l'erosione, ci sono sottili differenze. L'erosione si verifica con la rottura, il trasporto e la deposizione di materiale, mentre l'alterazione atmosferica altera o disintegra il materiale nella sua posizione originale. Gli agenti atmosferici ai silicati possono contribuire a modellare la superficie terrestre, regolare i cicli globali e chimici e persino determinare l'apporto di nutrienti agli ecosistemi.

Identificazione

Se esci e raccogli una pietra nel tuo giardino, è probabile che stai tenendo una roccia che contiene minerali silicati. I silicati costituiscono circa il 95 percento della crosta terrestre e del mantello e sono un componente importante delle rocce ignee: rocce cristalline o vetrose formate dal raffreddamento e dalla solidificazione del magma. I minerali con questa combinazione di silicio e ossigeno si trovano anche, sebbene meno abbondanti, in rocce sedimentarie (formate da altri frammenti di roccia e cementate insieme) e rocce metamorfiche (formate dal riscaldamento e dalla pressurizzazione di rocce esistenti).

Makeup

Il trucco principale per tutti i minerali di silicato è il tetraedro silicio-ossigeno - un solido delimitato da poligoni con quattro facce. La composizione include un catione centrale di silicio legato a quattro atomi di ossigeno che si trovano agli angoli di un normale tetraedro. Circa il 25 percento di tutti i minerali conosciuti e il 40 percento dei più comuni sono silicati. I legami che legano silicio e ossigeno sono sviluppati da ioni caricati opposti e da elettroni condivisi.

Weathering

La superficie terrestre è modellata tramite agenti atmosferici, da fattori fisici, chimici o biologici. Questi fattori possono agire separatamente o come forza combinata. Gli agenti atmosferici fisici causano la disintegrazione del materiale roccioso senza la presenza del decadimento. L'espansione termica - il processo alternato di congelamento e scongelamento, come evidente nella parte settentrionale degli Stati Uniti e in gran parte del Canada - è la fonte primaria per l'esposizione agli agenti atmosferici. L'alterazione chimica si verifica quando la composizione minerale di una roccia viene alterata.

L'immagine grande

Secondo Sigurdur R. Gislason, Institute of Earth Sciences (Islanda) e Eric H. Oelkers, Géochimie et Biogéochimie Experimentale (Francia), "l'esposizione agli agenti atmosferici ai silicati (agenti atmosferici chimici) è pensata per controllare il clima consumando biossido di carbonio atmosferico (CO2)" su una scala temporale geologica. La CO2 viene infine immagazzinata come carbonati nell'oceano. Un terzo degli agenti atmosferici ai silicati è il risultato di agenti atmosferici su isole e continenti vulcanici. Il flusso di CO2 atmosferico è dovuto in gran parte all'elevato tasso di alterazione del basalto. Per ogni aumento di un grado di temperatura, i tassi di alterazione chimica aumentano di circa il 10%. Ma la maggior parte dei silicati si dissolve incoerentemente con gli agenti atmosferici poiché sono attaccati ad altri minerali come le argille. Questi silicati sospesi trasportati negli oceani sono altamente reattivi nelle acque oceaniche e quindi dipendenti dal clima.

Impatto

Delle rocce esposte sulla superficie terrestre, circa il 90% costituisce silicati. Circa un quarto di quella roccia è invadente - per esempio, il granito - un quarto è estrusivo - vulcanico - e l'altra metà è metamorfica e "Precambriana" - un periodo di tempo che si estende da circa 4 miliardi di anni fa ( l'età approssimativa delle rocce più antiche conosciute) a 542 milioni di anni fa. Essendo di trucco ai silicati, la roccia vulcanica resiste meglio. Ma ci vorrà più di 1 milione di anni per l'esposizione agli agenti atmosferici ai silicati per stabilizzare la CO2 atmosferica, anche se l'invecchiamento dei silicati accelera la rimozione di CO2. Dato questo lasso di tempo - soppressione della vegetazione e velocità degli agenti atmosferici - i livelli di CO2 torneranno sopra quelli dei periodi preindustriali.