Eoolilised protsessid

Eoolilised protsessid ehk eoolsed protsessid ehk tuule geoloogiline tegevus on Maa (ka teiste planeetide) pindmise kihi kujunemine tuule mõjul. Neid uurivad geoloogia ja meteoroloogia.

Tuuled võivad kulutada, transportida ja ladestada materjali ning on mõjuvaks teguriks piirkondades, kus on hõre taimkate, puudulik pinnase niiskus ja suures koguses lahtisi setteid. Kuigi vesi on palju võimsam kulutav jõud kui tuul, on eoolilsed protsessid olulised põuastes keskkondades nagu näiteks kõrbed.

Eoolilised protsessid kuuluvad eksogeensete protsesside hulka.

Termin on tuletatud Kreeka jumala Aiolose nimest, kes oli tuulte valitseja.

Tuuleerosioon

Tuul kulutab Maa pinda tuulekandega (eemaldades lahtised, peeneteralised osakesed tuule keeriselise tegevusega) ja abrasiooni toimel (pinnase ärakulumist põhjustavad tuulega toodud osakesed, mis lihvivad ja hõõrduvad pinnasega).

Piirkondi, kus erosioon on intensiivne ja stabiilne, kutsutakse deflatsiooni piirkondadeks. Enamik eoolilise deflatsiooni alasid koosneb kõrbekivimitest: lehelaadne pinnas kivimifragmentidest, mis on säilinud pärast tuule ja vee peente osakeste ärakannet. Peaaegu pool Maa kõrbete pinnastest on kivised deflatsiooni alad. Kivimipaljandid kõrbe pinnasel kaitsevad allpool olevat materjali deflatsiooni eest.

Tume, läikiv plekk, mida nimetatakse kõrbe lakiks või ka kivi lakiks, leitakse pika aja jooksul maapinnale paljandunud kivimitelt. Enamik lakke moodustuvad mangaani, raudoksiidide, hüdroksiidide ja savi mineraalidest, mis annavad ka läike. Mägedes ja üldse kõrgematel aladel levivad kivikõrbed ehk hammaadad. Hammaadat katavad kas suured kivikuhjatised või on säilinud terviklik siledakslihvitud kaljupind.

Tuulekande nõod, on süvendid, mida kujundab tuul kandes ära osakesi. Süvendid on enamasti väikesed, kuid nende diameeter võib ulatuda ka mitme kilomeetrini.

Tuulega kantud osakesed kulutavad pinnavorme. Mõnedel Antarktika aladel tuule poolt kantavad lumehelbed, mis on tehniliselt ka setted, on põhjustanud abrasiooni paljastunud kivimitel. Tuulega kantavad lihvivad osakesed loovad vagusid või väikeseid lohke. Tuule lihvitud kivid on kui lõigutud ja mõnikord poleeritud tuule kulutava tegevuse tagajärjel.

Voolitud pinnavormid, mida kutsutakse ka erosiooninõlvadeks, ulatuvad kümnete meetrite kõrgusele ja on kilomeetreid pikad vormid, mida muudavad voolujoonelisemaks kõrbe tuuled. Kuulus Giza sfinks Egiptuses võib olla muundatud erosiooninõlv.

Levik

Osakesi transporditakse tuule abil läbi suspensiooni, saltatsiooni ja loomade väljaheidete kaudu.

Väiksed osakesed võivad olla atmosfääris suspensioonis. Ülespoole suunatud õhuvoolud toetavad suspendeeritud osakeste kaalu ning hoiavad neid lõputult ümbritsevad õhus. Tüüpilised tuuled Maa lähedal liigutavad suspendeeritud osakesi, mille diameeter on 0,2 mm ning mis esinevad maal tolmu või uduna.

Saltatsioon on allatuult osakeste liikumine. See tavaliselt tõstab liivatera suuruseid osakesi mitte rohkem, kui ühe sentimeetri võrra maapinnast ülespoole ja liigutab ½ kuni 1/3 tuule kiirusega. Soolduv tera võib põrkuda teiste hüplevate terakestega, et jätkuks saltatsioon. Samuti võivad nad põrkuda ka suuremate teradega, mis liiguvad rohus vaid tänu soolduvate osakeste lükkamisele. Eooliline hägususe vooged on rohkem tuntud kui tolmu tormid. Õhk kõrbede kohal jaheneb märkimisväärselt kui vihm ületab seda. Külmem ja tihedam õhk liigub kõrbepinna poole. Kui see jõuab maapinnani, siis liigub õhk edasi ning lööb üles pinnajäätmed oma turbulentsiga tolmu tormis. Põllukultuurid, inimesed, külad ja võimalik, et isegi ilmastikutingimused on mõjutatud tolmutormidest. Mõned tolmutormid on kontinentidevahelised ja osad võivad teha ümber maailma ringi ja samuti aeg-ajalt haarata ka teisi planeete. Kui Mariner 9 kosmoseaparaat sisenes Marsi orbiiti 1971, kattis kogu planeeti ühe kuu jagu tolmutorm, mistõttu lükati edasi planeedi maapinna fotokaardistamine. Eoolide transportimine kõrbestest mängib olulist rolli ökosüsteemides kogu maailmas, näiteks mineraalide transportimisega Saharast Amazonase vööndisse. Sahara tolm on samuti vastutav Lõuna-Euroopas esineva punasest savist moodustunud pinnases. Inimese tegevus mõjutab eoolilist protsessi, näiteks nelikveoliste sõidukite kasutamist. Väikesed keerised, mida nimetatakse liivatormideks, on levinud sademetevaestes maades ja arvatakse, et need on seotud väga intensiivse kohaliku õhu kuumutamisega, mis põhjustab õhumassi ebastabiilsust. Liivatormid võivad olla kuni 1 km kõrgused.

Settimine

Tuuletekkelised maastikud annavad vihjeid minevikust ja näitavad tuule suundi ning intensiivsust. Need omadused aitavad mõista praegust kliimat ja jõude, mis neid kujundasid. Tuuletekkelised liiva alad võivad esineda liivaväljadena, lainetena ja luidetena.

Liivaväljad on lamedad, õrnalt lainetavad liivapinnad, mis tekivad liivateradest, mis on liiga suured, et soolduda. Need moodustavad ligikaudu 40% pindmistest tuulesetetest. Selima liivaväli Ida-Sahara kõrbes, mis kulgeb Lõuna-Egiptuse ja Põhja-Sudaani alades 60 000 ruutkilomeetri ulatuses, on üks maailma suurimaid liivavälju. Selima on mõnes kohas täiesti tasane, kohati aga on märgata luiteid.

Tuule puhangud liivastel pindadel tekitavad liiva kuhjasid, millel olevad harjad on tuule suunaga risti. Tuulepuhangu tõttu kandub liiv mööda luidet lenneldes või mööda maapinda "hiilides". Liiv kuhjub liivamägedeks ning tipust alla tekib järsak. Kui liiv on kuhjunud püramiidseks hunnikuks, siis hakkab liiv mööda järsakut ülevalt alla varisema. Vaikselt hakkab luide liikuma mööda tuule suunda edasi.

Tuulepuhangu tõttu kuhjunud setetest tekivad mäeahelikud või künkad, millel on sujuvad nõlvad tuulepoolsel küljel. Teisel pool küngast on aga tuulealune külg ehk tuulest kaitstud külg, mis on üldjuhul järsk järsak ning mida võib ühel künkal olla ka mitu. Järsaku minimaalne kõrgus algab 30 sentimeetrist.

Suurem osa tähtsamatest eksperimentaalsetest mõõtmistest eooliliste liivaluidete liikumiste kohta on teostatud Ralph Alger Bagnoldi poolt, briti insener, kes töötas Egiptuses teise maailmasõja jaoks. Bagnold uuris füüsikaliste osakeste liikumisi läbi atmosfääri ja tuule setteid. Ta avastas kaht põhilist tüüpi luiteid: kaarluiteid (barhaane) ja pikisuunalisi luiteid.

2011. aasta Catena uuring näitas, millist mõju tekitas eoolse tolmu kogunemine poolkõrbelistele Hiina steppidele. Kasutades mitmeid proove erinevate taimestike katvustega, avastasid autorid, et taimestiku kasvu katvus tõhustub tolmu kogunemisel ja lisab rohkem toitaineid keskkonda, põhiliselt orgaanilist süsiniku. Välja toodi kaks kriitilisemat punkti: tolmu kasv tõuseb aeglaselt üle 15%, aga siis langeb kiiresti alla 15%. Teiseks halvaks punktiks on see, et maksimaalne tolmu kattuvus on 55–75%.

Uuringud tuuleerosiooni efektide kohta näitasid, et kõrreliste eemaldamine eoonilises keskkonnas, tõstab mulla settivust. Sama uuring näitas seost taimepopulatsiooni ja väheneva viljakusega mulla vahel. Samuti mulla horisontaalide sulandumine katsete piirkonnas näitasid taimkatte hävinemise suurenemist.