1. Cuneo antigelo: Quando l'acqua penetra nelle fessure e nelle fessure delle rocce e poi congela, si espande in volume di circa il 9%. Questa espansione crea una forza che apre le crepe, allargandole e approfondendole gradualmente. Man mano che le temperature fluttuano, ripetuti cicli di congelamento e fusione causano la crescita delle crepe, che alla fine frantumano la roccia.
2. Abrasione del ghiaccio: Quando l’acqua congela sulle superfici rocciose e forma lastre di ghiaccio o ghiacciai, può sgretolare e abradere la roccia sottostante mentre si muove. Il ghiaccio agisce come una gigantesca carta vetrata, consumandosi e levigando i bordi e le superfici irregolari. Questo processo, noto come abrasione glaciale, è particolarmente efficace nelle regioni montuose con ghiacciai e calotte glaciali.
3. frantumazione del gelo: In alcuni casi, quando l'acqua congela rapidamente all'interno delle rocce, può creare tensioni e pressioni interne che superano la resistenza della roccia. Ciò può causare la rottura della roccia in pezzi o frammenti più piccoli, un fenomeno noto come frantumazione del gelo.
4. Idrolisi: Il congelamento e lo scioglimento dell’acqua possono anche contribuire all’alterazione chimica attraverso un processo chiamato idrolisi. Quando le molecole d'acqua si dissociano in ioni idrogeno e ossigeno (H+ e OH-), possono reagire con i minerali presenti nelle rocce, scomponendoli e trasformandoli in nuovi minerali. Questa alterazione chimica indebolisce la roccia e la rende più suscettibile a ulteriori agenti atmosferici.
L'efficacia degli agenti atmosferici da gelo e disgelo dipende da diversi fattori, tra cui la porosità e la permeabilità della roccia, la frequenza delle fluttuazioni di temperatura e la disponibilità di acqua. È più pronunciato nelle aree con abbondante umidità e frequenti cicli di gelo-disgelo, come le regioni montuose o i climi freddi.