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Globalmente bastante raros, os arcos naturais das rochas evocam uma sensação de intriga e admiração sempre que os humanos os encontram. Esses arcos de pedra acima do espaço vazio - frequentemente nus, às vezes envoltos em vegetação - demonstram os poderes terrestres do desgaste e da erosão. Os arcos, que pela definição mais ampla também incluem pontes rochosas, se desenvolveram em uma variedade de cenários e situações - desde o deserto do Saara até o interior do sudoeste americano -, mas muitos compartilham histórias de fundo geológicas básicas.
Intemperismo e arcos
Juntamente com o desperdício e a erosão em massa, o clima é um dos três principais processos geológicos de denudação, pelos quais as rochas são quebradas e transportadas. O intemperismo tecnicamente envolve forças mecânicas, químicas e biológicas que desmontam as rochas, mas essas forças não removem extensivamente os fragmentos resultantes - uma "limpeza" é realizada pela gravidade, como no desperdício de massa, ou na água e no vento, como na erosão. O intemperismo é a principal ferramenta pela qual os arcos são esculpidos, geralmente através da esfoliação - onde placas inteiras e cachos de rochas se desprendem, formando eventualmente “janelas” e, finalmente, talvez, enormes buracos - e a água é o principal agente.
Wedging
Uma força preeminente que cria arcos em ambientes áridos e não áridos é a geada, uma espécie de intemperismo mecânico. A água escorre pelas juntas naturais da rocha e congela no gelo, ampliando a fratura. Depois que o gelo derrete, a água líquida penetra mais fundo na massa rochosa para congelar e forçar. Ao longo de milênios, essas camadas de gelo podem estripar uma face de rocha para formar um arco. Um processo relacionado, a cunhagem de sal, é notável nos desertos: a água evaporada das fendas das rochas deixa para trás cristais de sal que, como o gelo, podem exercer força que se torna inexorável e desmontada com o tempo
Erosão e arcos
A água também atua como uma força erosiva para criar arcos. A erosão é um processo de denudação distinto do intemperismo; além de quebrar ativamente a própria rocha, a erosão também transporta os frutos do intemperismo - pedras e pedras - longe de sua fonte. Um riacho erosivo pode perfurar um recesso embaixo da rocha; se o córrego continua a fluir sob a obra, a extensão da rocha é chamada de ponte natural, uma forma específica de arco natural. Ao longo da costa, as ondas do oceano podem corroer arcos das falésias - como ao longo da costa de Orkney, na Escócia, ou na costa oeste dos EUA.
Outros processos
Outras ações geológicas podem preparar o cenário para intemperismo em forma de arco. No Parque Nacional Arches, no sudeste de Utah, por exemplo, que contém a maior coleção de formas de relevo do mundo, a falta de arenito sobreposto devido à instabilidade dos leitos de sal subjacentes produziu junções e exposições de rochas que tornaram os estratos mais vulneráveis ao clima. O intemperismo químico geralmente trabalha junto com o intemperismo mecânico para criar arcos - como onde a água da chuva acidificada dissolve as rochas carbonáticas. Geólogos no passado apontaram erroneamente o vento como um importante agente de erosão na formação de arco, mas pesquisas subsequentes sugerem que esse não é o caso. Provavelmente, o vento não forma arcos rochosos, mas pode polir e talvez expandir os existentes através da abrasão da areia soprada pelo vento, além de remover detritos minúsculos do tempo.