-
กระบวนการผุพังทางเคมีมีความสำคัญต่อการเกิดดินอย่างมากโดยเฉพาะอย่างยิ่งในประเทศร้อนชื้นที่มีน้ำมากมีพืชพรรณมากมาย
-
ภาพ 3
-
ถ้าทุบหินให้แตกออกแล้วสังเกตดูให้ดีจะเห็นว่าเนื้อของหินข้างในมองดูสดกว่าผิวโดยรอบของมัน
(ภาพ3)
แสดงว่าผิวหินด้านนอกที่สัมผัสอากาศหรืคลุกอยู่กับดินมีการเปลี่ยนแปลงทำให้อ่อนยุ่งลงทำให้เห็นเป็นวงๆ
รอบเนื้อในทีสดนั้น
ถ้าเอาของแข็งขีดดูที่ผิวนอกจะรู้สึกมันนิ่มกว่าเนื้อใน
นั่นแสดงว่าผิวด้านนอกของหินโดนปฏิกิริยาเคมีตามธรรมชาติเปลี่ยนแปลงทำให้ยุ่ยลง
และยิ่งเวลาเนินนานเข้าผิวที่โดนเปลี่ยนแปลงก็จะเป็นวงหนาขึ้นเรื่อยๆ
รุกเข้าสู่เนื้อในที่สดนั้น
หลายคนคงคิดว่าหินเป็นของแข็งมากๆ
มันจะเกิดปฏิกิริยาเคมีตามธรรมชาติได้อย่างไร
ความจริงคือหินประกอบด้วยแร่ตั้งแต่ 1 ชนิดขึ้นไป
และแร่เป็นสารประกอบทางเคมีตามธรรมชาติ (เขียนแทนได้ด้วยสูตรทางเคมี)
ประกอบด้วยธาตุตั้งแต่ 1 ชนิดขึ้นไป ดังแผนภูมิต่อไปนี้
ตัวอย่างเช่นหินปูน (Limestone)
มีแร่หลักคือ แร่แคลไซ้ท์ (CaCo
3) เพียงอย่างเดียว
ส่วนหินแกรนิตประกอบด้วยหลายแร่ เช่น แร่ควอทซ์ เฟลด์สปาร์ แร่ไมก้า เป็นต้น
ดังนั้นการผุพังทางเคมีก็เหมือนกับแร่หรือสารเคมีถูกทำปฏิกิริยาให้เปลี่ยนแปลงไป
-
ภาพ 4
-
ตัวเข้าไปทำปฏิกิริยา
มากจากไหน? น้ำ เป็นตัวสำคัญที่สุด น้ำฝนตกลงมาแล้วแทรกซึมลงไปในหิน (ภาพ
4) อีกตัวหนึ่งเป็น คาร์บอนไดออกไซด์ ที่อยู่แล้วตามธรรมชาติ เช่น
ในอากาศ และที่มากที่สุดอยู่ในดินอันเกิดจากกิจกรรมของจุลินทรีย์
และสิ่งมีชีวิตโดยเฉพาะพืชพรรณ ในดินมีปริมาณ CO 2
มากกว่าในอากาศหลายสิบเท่า
น้ำเมื่อมี
CO 2 จะทำปฏิกิริยาได้กรดคาร์บอนิค (H2CO3)
ดังสมการ
H2O + CO2 ----> H2CO3
หรือ H+ + HCO3
กรดคาร์บอนิคนี้เองที่ให้
H+
ไปทำปฏิกิริยากับแร่ในดินและหิน
หินก็เกิดการผุพัง แร่ที่ประกอบอยู่ในหินจะยุ่ยสลาย
พันธะจะแตกออกจากกันเป็นการเกิดการผุพัง และมีการละลายเป็นสารละลายออกไปด้วย
หินก็จะแตกออกผุไปเรื่อยๆ การเปลี่ยนแปลงทางเคมีนี้ ผลก็คือเกิดเป็น ดิน
ขึ้นมา อาจเป็นดินที่อยู่ที่เดิมบนหินดั้งเดิม หรือ
ส่วนที่พัดพาไปตกตะกอนที่ต่ำลงไปก็กลายเป็นดินเช่นกัน
(เช่นดินที่เกิดในที่ราบริมแม่น้ำ)
-
3. กระบวนการทางชีวภาพ
ที่เอื้อต่อการเกิดดิน
เมื่อเกิดดินอันเป็นผลจากการผุพังของหินแล้ว
จะมีสิ่งมีชีวิตอื่นๆ ตามเข้ามาทันที เช่น ต้นไม้ จุลินทรีย์
และสัตว์ต่างๆ ปฏิสัมพันธ์ระหว่างสิ่งมีชีวิตเหล่านั้นก็เกิดขึ้น
ที่เรียกว่ากิจกรรมของสิ่งมีชีวิต (Biological
Activities) ผลที่เกิดขึ้นตามมาก็คือมีการสร้าง
CO2 มากขึ้น
มีการสร้างกรดอินทรีย์มากขึ้น นั่นคือโดยภาพรวมจะมีกรดคาร์บอนิค
H2CO3 และกรดอินทรีย์ (Organic
Acid) เกิดมากขึ้น H+
ก็จะเข้าไปทำปฏิกิริยากับแร่
ทำให้กระบวนการผุพังทางเคมีถูกเร่งให้เกิดมากขึ้นเรื่อยๆ
ดินที่ถูกสร้างมากขึ้นหนาขึ้น เอื้อต่อการเกิดสิ่งมีชีวิตมากขึ้น
เหมือนลูกโซ่เมื่อเกิดขึ้นอย่างหนึ่งก็ต้องเกิดอีกอย่างหนึ่งอย่างเกื้อกูลกัน
ภาพ 5
ภาพ 6
อีกตัวอย่างหนึ่งของกระบวนการทางชีวภาพที่เอื้อต่อการเกิดดิน ได้แก่
การเกิดสิ่งมีชีวิตผู้บุกเบิกบนผิวหินอย่างต่อเนื่องเป็นรุ่นๆไป
ตั้งแต่รุ่นแรกที่เป็นสิ่งมีชีวิตขั้นต่ำ ไปจนถึงสิ่งมีชีวิตขั้นสูงขึ้นไป
เช่น การเกิดไลเคนส์ขึ้นบนผิวหิน (ภาพที่ 5)
ซึ่งเป็นพืชชั้นต่ำสุดแต่สามารถอยู่บนผิวหินได้มองเห็นเป็นวงๆ
ที่เรียกว่าผู้บุกเบิกรุ่นแรก (First Succession)
ไลเคนส์นี้จะเริ่มเก็บความชื้น
ขณะเดียวกันก็ทำให้ผิวของหินผุพังดังปฏิกิริยาในข้อ 2
ต่อมารพืชพวกมอสส์
ซึ่งอยู่ในชั้นสูงขึ้นมาก็จะมาอยู่ในวงของไลเคนส์ พวกมอสส์ก็จะช่วยเก็บรักษาความชื้นไว้มากขึ้น
ยังประโยชน์ให้แก่ไลเคนส์ นับว่ามอสส์เป็น Secondary
Succession หรือผู้บุกเบิกรุ่นที่สอง
ต่อมาพืชชั้นสูงกว่าก็จะเกิดตามมา เช่น หญ้า กล้วยไม้ และเช่นเดียวกัน
พืชเหล่านี้ก็ทำให้เกิด CO3 มากขึ้น
เกิดเป็นการผุพังมากขึ้น มีดินเกิดหนาขึ้น ทำให้พืชชั้นสูงอื่นๆ ตามขึ้นมา
(ภาพ 6)