풍식
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1. 개요
풍식 작용은 바람에 의해 발생하는 침식, 퇴적물 이동, 퇴적 작용을 의미하며, 식생이 없는 지역에서 주로 발생하지만 해안선, 반건조 기후 등 다양한 환경에서도 관찰된다. 풍식은 토립자의 분산, 운반, 퇴적의 세 단계를 거치며, 감압, 마모, 마멸의 메커니즘으로 지구 표면을 침식시킨다. 풍성 퇴적 지형으로는 물결 자국, 모래 시트, 사구 등이 있으며, 특히 사구는 다양한 형태로 나타난다. 이러한 풍식 작용은 사막화, 인간의 건강 및 생활에 피해를 줄 수 있으며, 모래 폭풍 발생의 원인이 되기도 한다.
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| 풍식 | |
|---|---|
| 개요 | |
| 정의 | 바람의 활동으로 발생하는 과정 |
| 관련 용어 | 에올리아, 풍성 작용 |
| 작용 | |
| 종류 | 침식 수송 퇴적 |
| 침식 | |
| 과정 | 바람에 의한 마모 바람에 의한 연마 |
| 퇴적 지형 | |
| 종류 | 모래 언덕 퇴적층 사구 |
| 관련 환경 | |
| 주요 지역 | 사막 |
2. 풍식 작용의 정의 및 환경
풍식 작용은 바람에 의해 지구 표면 근처에서 발생하는 침식, 이동, 퇴적 작용을 의미한다.[1] 바람의 작용으로 생성된 퇴적물과 이러한 퇴적물의 특징적인 퇴적 구조 또한 ''풍성(Aeolian)''이라고 묘사된다.[5]
바람은 감압(바람의 난류 작용에 의해 느슨하고 미세한 입자가 제거되는 현상), 마모(바람에 날리는 입자에 의한 연마 작용과 샌드 블라스팅에 의한 표면 마모), 그리고 포착된 입자들 사이의 충돌로 입자가 더욱 분해되는 마멸을 통해 지구 표면을 침식시킨다.[7]
풍식 작용은 식생이 거의 없거나 전혀 없는 지역에서 가장 중요하다.[1] 하지만, 풍성 퇴적물은 건조 기후에만 국한되지 않으며, 해안선, 반건조 기후의 하천 경로, 약하게 시멘트된 사암 노두에서 풍화된 풍부한 모래가 있는 지역, 그리고 빙하 역류(glacial outwash) 지역에서도 관찰된다.[6]
바람에 의해 퇴적된 실트인 뢰스는 습윤 내지 준습윤 기후에서 흔히 발견된다. 북아메리카와 유럽의 상당 부분은 빙하 역류에서 기원한 플라이스토세 시대의 모래와 뢰스로 덮여 있다.[6]
반건조 지역의 강 계곡의 바람받이 측면(lee, 하류)은 종종 모래와 사구로 덮여 있다. 북아메리카의 예로는 플랫, 아칸소, 미주리 등이 있다.[6]
일반적으로 풍식 과정은 토립자(土粒子)의 분산, 운반, 퇴적이라는 세 단계로 나눌 수 있다. 처음 두 단계는 바람의 동적 에너지에 의한 토립자의 이동이며, 마지막 단계는 풍력 에너지의 저하로 일어난다.
기후적 요인은 토양 요인에도 영향을 미친다. 연간 강수량이 적고, 연평균 기온이 높은 것이 풍식의 원인이 된다. 강수량이 적기 때문에 토양에 포함된 수분도 적어지고, 고온으로 인해 토양이 함유한 수분이 증발하여 토양이 건조해지면서 풍식이 일어나기 쉬워진다. 또한, 일정한 탁월풍이 발생하는 지역에서 풍식이 일어난다.
풍식 발생 지역은 평균 연간 강수량이 낮은 지역, 특히 250mm~300mm 이하의 지역으로, 더 나아가 식생의 피복이 없거나 불충분한 식생을 가진 광대하고 평탄한 토지에서 일정 방향의 탁월풍이 발생하는 지역이다. 최대 규모의 풍식 발생 지역은 미국의 그레이트 플레인스(Great Plains), 아프리카의 사하라 사막 및 칼라하리 사막, 중앙 아시아와 러시아의 스텝 지대, 그리고 중부 오스트레일리아이다. 풍식은 건조 기후 및 반건조 기후 지역에서 흔한 현상이지만, 습윤 지역에서도 식생 피복이 없는 토양이나 열악한 물리적 성질의 토양에서 발생할 수 있다.
3. 풍식 작용의 메커니즘
전 세계적으로는 물에 의한 침식이 더 중요하지만, 풍식은 반건조 및 건조 지역에서 중요하다.[7] 4륜구동 차량 사용과 같은 인간 활동은 풍식을 증가시킨다.[8]
일반적으로 풍식 과정은 토립자(土粒子)의 분산, 운반, 퇴적의 세 단계로 나눌 수 있다. 처음 두 단계는 바람의 동적 에너지에 의한 토립자 이동이며, 마지막 단계는 풍력 에너지 저하로 발생한다.
풍식에는 크게 두 가지 형태가 있다.3. 1. 감압 (Deflation)
감압은 바람의 난류에 의해 표면에서 느슨한 물질을 들어 올려 제거하는 현상이다.[9] 이 과정은 견인/표면 크리프, 도약, 부유의 세 가지 메커니즘으로 진행된다. 견인 또는 표면 크리프는 더 큰 입자가 표면을 가로질러 미끄러지거나 구르는 것이다. 도약은 입자가 짧은 거리를 표면 위로 튀어 다니는 것을 말한다. 부유 입자는 바람에 완전히 휩쓸려 장거리를 이동한다.[9] 도약은 감압의 50–70%를 차지하며, 부유는 30–40%, 표면 크리프는 5–25%를 차지한다.[10]
강하고 지속적인 침식이 일어나는 지역을 감압 지대라고 한다.[11] 대부분의 풍성 감압 지대는 사막 포장으로 구성되어 있는데, 이는 바람과 물이 미세 입자를 제거한 후 남는 암석 조각의 시트 같은 표면이다. 사막 포장의 암석 덮개는 아래의 물질을 추가 감압으로부터 보호한다. 사막 포장 지역은 사하라 사막의 '레그' 또는 돌사막을 형성한다. 이것은 다시 '하마다'라고 불리는 바위 지역과 '세리르'라고 불리는 작은 바위와 자갈 지역으로 나뉜다. 사막 포장은 사막 환경에서 매우 흔하다.[12]
블로우아웃은 바람의 감압으로 형성된 움푹 파인 곳이다. 블로우아웃은 일반적으로 작지만 직경이 수 킬로미터에 달할 수도 있다. 가장 작은 것은 깊이가 약 0.30m이고 직경이 약 3.05m인 작은 딤플이다. 가장 큰 블로우아웃에는 몽골의 블로우아웃 움푹 파인 곳이 포함되어 있으며, 너비가 약 8.05km이고 깊이가 약 60.96m에서 약 121.92m에 달할 수 있다. 미국 와이오밍 주의 빅 할로우는 약 9.66km에서 약 14.48km 뻗어 있으며 깊이가 약 91.44m에 달한다.
3. 2. 마모 (Abrasion)
바람에 날리는 입자가 지형에서 물질을 깎아내거나 마모시키는 과정을 마모라고 한다. 야당은 바람 마모로 형성되는 대표적인 지형이다. 야당은 수십 미터 높이에 수 킬로미터 길이의 암석 능선으로, 사막 바람에 의해 유선형으로 만들어졌으며, 우세한 바람과 일치하는 길쭉한 홈이나 홈을 보여준다.[7] 주로 실트와 같은 부드러운 물질에서 형성된다.
한때 마모는 사막 침식의 주요 원인으로 여겨졌지만, 20세기 중반에는 그 중요성이 훨씬 덜한 것으로 여겨지게 되었다. 바람은 일반적으로 모래를 짧은 거리만 들어 올릴 수 있으며, 대부분의 바람에 운반되는 모래는 지표면에서 50cm 이내에 머물고, 약 1.83m 이상으로 운반되는 경우는 거의 없다. 바람 동굴, 버섯 바위, 타포니라고 불리는 벌집 모양의 풍화 작용을 포함하여 한때 바람 마모로 여겨졌던 많은 사막 지형은 현재 차등 풍화, 우수 침식, 감압 또는 기타 과정으로 인한 것으로 여겨진다.
마모는 노출된 표면의 연마 및 피팅, 홈, 모양 만들기, 패싯을 생성한다. 이것들은 건조한 환경에서 광범위하게 나타나지만 지질학적으로는 중요하지 않다. '풍성석'이라고 불리는 연마되거나 패싯된 표면은 드물며, 풍성석이 형성되기 위해서는 풍부한 모래, 강한 바람, 그리고 식물이 없는 환경이 필요하다.
남극 대륙의 일부 지역에서는 바람에 날리는 눈송이도 노출된 암석의 마모를 유발했다.[13]
콜라지션(corrasion)은 바람에 의해 흩날리는 토양 입자가 암석을 깎아 마모시키는 현상이다. 마모의 강도는 암석의 저항성, 흩날리는 입자의 모양과 종류, 그리고 풍속과 관련이 있다.
다음은 콜라지션(윈드 어브레이젼)에 의해 형성되는 특이한 형태를 한 쇄설물(벤티팩트)의 종류이다.3. 3. 마멸 (Attrition)
마모는 움직이는 유체(바람)에 의해 운반되는 입자들이 충돌하여 서로 마멸되는 현상이다.[15] 이는 모래 입자를 둥글게 만들고, 독특한 "서리 낀" 표면 질감을 부여하는 효과가 있다.[14]
바람에 실린 입자 간의 충돌은 2~5 미크론 크기의 먼지가 발생하는 주요 원인이다. 이러한 먼지는 대부분 풍화된 점토 코팅이 입자에서 떨어져 나가면서 생성된다.[15]
4. 풍성 퇴적물의 운반
바람은 건조한 환경에서 모래와 더 미세한 퇴적물의 이동을 주도한다. 바람에 의한 이동은 주빙하 지역, 강 범람원, 해안 지역에서도 중요하다. 해안 바람은 상당한 양의 규질쇄설성 및 탄산염 퇴적물을 내륙으로 운반하는 반면, 바람 폭풍과 먼지 폭풍은 점토 및 실트 입자를 멀리까지 운반할 수 있다. 바람은 심해 분지에 퇴적된 퇴적물의 상당 부분을 운반한다.[9]
입자는 현탁, 도약(튐 또는 바운싱) 및 지면을 따라 기어가는 (굴러가거나 미끄러지는) 방식으로 바람에 의해 운반된다. 이동을 시작하는 최소 풍속은 ''유체 임계값'' 또는 ''정적 임계값''이라고 하며, 표면에서 입자를 제거하기 시작하는 데 필요한 풍속이다. 일단 이동이 시작되면 입자가 다른 입자를 떼어내는 연쇄 효과가 발생하므로, 풍속이 ''동적 임계값'' 또는 ''충격 임계값'' 아래로 떨어질 때까지 이동이 계속되며, 이는 일반적으로 유체 임계값보다 작다. 즉, 바람 이동 시스템에는 이력 현상이 있다.[9][16]
작은 입자는 대기 중에 현탁 상태로 유지될 수 있다. 난류 공기 운동은 현탁된 입자의 무게를 지탱하고 먼 거리까지 이동할 수 있게 한다. 바람은 특히 0.05 mm 미만의 퇴적 입자를 더 거친 입자로부터 현탁 입자로 분리하는 데 효과적이다.[9]
도약은 일련의 점프 또는 스킵으로 입자가 바람 방향으로 이동하는 것이다. 도약은 크기가 최대 2 mm인 입자에 가장 중요하다. 도약하는 입자는 도약을 계속하기 위해 뛰어오르는 다른 입자를 칠 수 있다. 입자는 또한 뛰어오르기에는 너무 무겁지만 도약하는 입자에 의해 밀려 천천히 앞으로 기어가는 더 큰 입자 (2 mm 이상)를 칠 수도 있다.[9] 표면 크리프는 사막에서 입자 이동의 최대 25%를 차지한다.[10]
식생은 풍성 이동을 억제하는 데 효과적이다. 15%의 식생 피복만으로도 대부분의 모래 이동을 제거하기에 충분하다.[17][18] 해안 사구의 크기는 주로 식생 지역 사이의 열린 공간의 양에 의해 제한된다.[6]
4. 1. 먼지 폭풍 (Dust Storms)
먼지 폭풍은 충분한 먼지를 동반하여 가시거리가 1 km 미만으로 감소하는 바람 폭풍이다.[21] 먼지 폭풍은 대부분 종관 (지역) 규모로 발생하는데, 이는 기상 전선을 따라 강한 바람이 불거나,[22] 뇌우의 강하 기류로 인해 지역적으로 발생한다.[23][24]먼지 폭풍은 농작물, 사람, 심지어 기후까지도 영향을 미친다. 지구에서는 사하라 사막에서 발생한 먼지가 아마존 분지에 도달하는 것처럼 먼지가 대양 전체를 건너갈 수 있다.[24] 화성의 먼지 폭풍은 주기적으로 행성 전체를 뒤덮는다.[25] 1971년 마리너 9호 우주선이 화성 궤도에 진입했을 때, 한 달 동안 지속된 먼지 폭풍이 행성 전체를 덮어 행성 표면의 사진 지도 제작 작업을 지연시키기도 했다.[26]
먼지 폭풍에 의해 운반되는 먼지의 대부분은 미사토 크기의 입자 형태로 존재하며, 이러한 풍진 미사토의 퇴적물은 황토로 알려져 있다.
주요 세계 풍성 시스템은 날씨와 기후 변화와 연관되어 있다고 알려져 있다. 주요 먼지 폭풍 발생 지역은 다음과 같다.
| 지역 | 설명 |
|---|---|
| 사하라 사막 (주로 사헬과 보델레 우울) | 매년 대서양을 가로질러 평균 132MT의 먼지가 발생한다.[39] |
| 서아프리카 | 하르마탄 겨울 먼지 폭풍이 발생하여 먼지가 바다로 날아간다. |
| 고비 사막 | 황사가 발생하여 한국, 일본, 대만(때때로) 및 심지어 미국 서부까지 도달한다.[40] |
| 타르 사막 | 2018년 인도 먼지 폭풍은 델리, 우타르프라데시 및 인도-갠지스 평원으로 먼지를 운반했다. |
| 사우디 아라비아, 이란, 이라크, 아랍 에미리트 및 파키스탄 일부 지역 | 샤말 6월~7월 바람은 주로 북쪽에서 남쪽으로 먼지를 날린다. |
| 수단, 호주, 애리조나 | 하부브 먼지 폭풍은 몬순과 관련되어 발생한다. |
| 리비아, 이집트 및 레반트 | 캄신 먼지는 봄에 온대 저기압과 관련되어 발생한다. |
| 미국 | 더스트 볼 현상이 발생하여 모래가 동쪽으로 운반되었다. 시카고 지역에 5,500톤이 퇴적되었다. |
| 아프리카/사하라 사막 | 시로코 모래 바람은 북쪽으로 남유럽으로 향한다. |
| 칼라하리 사막 | 모래/먼지를 동쪽으로 불어 남아프리카에서 인도양으로 향한다. |
| 화성 | 건조한 환경에서 많은 풍성 과정이 발견되었다.[41] |
5. 풍성 퇴적 지형
바람은 모래를 실트와 점토로부터 분리하는 데 매우 효과적이어서, 모래(에르그)와 실트(뢰스)의 뚜렷한 풍성 퇴적물이 나타나며 둘 사이의 층간 혼입은 제한적이다. 뢰스 퇴적물은 에르그보다 원래 퇴적물원으로부터 더 멀리 떨어진 곳에 있다. 미국의 네브래스카 샌드힐스는 이러한 예시로, 초목으로 안정된 사구들이 서쪽에, 뢰스 퇴적물은 동쪽에 위치하며, 이는 로키 산맥 기슭의 오갈랄라 지층에 있는 원래 퇴적물원에서 더 멀리 떨어진 곳이다.[6]
바람에 의해 퇴적된 모래 덩어리는 물결 자국, 모래 시트, 사구 등의 형태로 나타난다.
- 사구: 바람에 의해 운반된 토사 등이 퇴적되어 만들어진 지형으로, 해안이나 내륙의 사막 지대에 형성된다.
- 풍식 와지(deflation hollow): 풍식에 의해 생긴 웅덩이로, 이집트의 사하라 사막 등에서 볼 수 있다.
- 지질적 요인: 풍식은 종종 풍화된 기반암반의 표층에서 일어나며, 이로 인해 표층이 급격하게 교란되어 릴, 가리, 계곡이 급격하게 폭을 넓히고 더 깊게 형성된다.
- 토양 요인: 습윤 토양은 건조 토양보다 토립자의 점착력으로 인해 안정적이므로, 토양의 함수량이 적을수록 풍식에 의한 영향이 크다. 석회암, 돌로마이트로 형성된 토양은 비교적 풍식에 대한 저항력이 있다. 반면, 화성암으로 형성된 토양이나, 사암, 롬 점토, 초크, 플리시층, 뢰스 등의 퇴적물은 저항력이 작다.
풍식은 지형에 영향을 받는다. 풍식 강도는 풍충지의 노출부나 지형의 기복에 좌우된다.
- 경사면의 형태: 오목 경사면에서는 눈의 불어 쌓인 층(불어 쌓임)의 깊이가 경사면의 하부에서 증가한다. 반면 볼록 경사면에서는 적설이 날려가 눈층의 깊이가 매우 얕다. 눈층은 토양 수분을 증가시키고 토양의 콘시스턴시가 증가하므로 풍식에 대한 저항이 강해진다.
- 경사면의 방향: 풍식의 발생 및 발달과 관련하여 가장 중요한 요인은 풍향의 우세 방향과 경사면의 방향의 관계이다. 남쪽 및 서쪽 방향의 경사면은 태양 복사를 받는 경사면이기 때문에 토양이 빨리 건조된다. 그 결과 유기물은 더 빨리 분해되어 토양의 콘시스턴시가 감소한다. 이로 인해 풍식의 위험성이 증가한다.
풍식 발생 지역은 평균 연간 강수량이 낮은 지역, 특히 250mm~300mm 이하의 지역으로, 더 나아가 식생의 피복이 없거나 불충분한 식생을 가진 광대하고 평탄한 토지에서 일정 방향의 탁월풍이 발생하는 지역이다. 최대 규모의 풍식 발생 지역은 미국의 그레이트 플레인스(Great Plains), 아프리카의 사하라 사막 및 칼라하리 사막, 중앙 아시아와 러시아의 스텝 지대, 그리고 중부 오스트레일리아이다. 풍식은 건조 기후 및 반건조 기후 지역에서 흔한 현상이지만, 습윤 지역에서도 식생 피복이 없는 토양이나 열악한 물리적 성질의 토양에서 발생할 수 있다.
5. 1. 물결 자국 (Ripples)
모래 표면에 부는 바람은 물결을 만들고, 그 긴 축이 바람 방향에 수직인 마루와 골을 형성한다. 도약 중의 평균 길이는 물결의 파장, 즉 인접한 마루 사이의 거리에 해당한다. 물결에서 가장 조립질의 물질은 마루에 모여 역점이지층을 형성한다. 이것은 가장 조립질의 물질이 일반적으로 골에 있는 사구와 작은 물결을 구별하며, 수성 물결과 풍성 물결의 구별되는 특징이기도 하다.[6]
5. 2. 모래 시트 (Sand Sheets)
모래 시트(Sand Sheets)는 표면의 잔물결이 작고 평평하거나 완만한 기복을 가진 모래 퇴적 지형이다. 때로는 "사막 준평원"이라고 묘사될 정도로 놀랍도록 평평하다.[6]
모래 시트는 사막 환경, 특히 사구 지대의 가장자리에 흔히 나타나지만, 에르그 내에서도 발생한다. 모래 시트 형성을 촉진하는 조건은 다음과 같다.[35]
| 조건 | 설명 |
|---|---|
| 표면의 시멘트화 | 모래 입자들이 서로 결합하여 단단한 표면을 형성한다. |
| 높은 지하수면 | 지하수가 지표면 가까이 위치하여 모래 이동을 억제한다. |
| 식생의 영향 | 식물이 모래를 고정하고 바람에 의한 이동을 방해한다. |
| 주기적인 홍수 | 홍수로 인해 모래가 평평하게 퇴적된다. |
| 굵은 입자의 퇴적물 | 효과적인 도약(튐 또는 바운싱)에 너무 굵은 입자가 많아 평평한 지형을 만든다. |
이집트 남부와 수단 북부에 걸쳐 60000km2를 차지하는 동부 사하라 사막의 셀리마 사구 평원이 대표적인 모래 시트의 예시이다. 셀리마 사구 평원은 기반암 위에 몇 피트 두께로 쌓인 모래로 구성되어 있다.[6]
5. 3. 사구 (Dunes)
사구는 바람에 의해 쌓여 언덕 또는 능선을 이룬 퇴적물 덩어리이다. 바람받이 쪽에 완만한 경사를 가지고, 바람그늘 쪽은 가파른 눈사태 경사면인 미끄럼면을 가진다. 사구는 모래 그림자나 모래 언덕과 달리 지형적 장애물 없이 형성된다.[6] 사구는 하나 이상의 미끄럼면을 가질 수 있으며, 미끄럼면의 최소 높이는 약 30cm이다.
바람에 날린 모래는 도약이나 크리프 현상으로 바람받이 쪽으로 이동하여 미끄럼면 꼭대기에 쌓인다. 모래가 안식각을 넘어서면 작은 눈사태가 일어나 모래 알갱이가 미끄럼면 아래로 미끄러져 내려오면서, 사구 전체가 바람 방향으로 이동한다.
사구는 크게 세 가지 형태로 나뉜다.
- 선형 사구 (종사구, 시프 사구): 주풍 방향으로 정렬된다.
- 횡사구 (초승달 사구(바르한) 포함): 주풍에 수직으로 정렬된다.
- 별 사구: 바람 방향이 매우 가변적인 곳에서 형성된다.
이 외에도 고립된 언덕이나 절벽 등 지형에 의해 추가적인 사구 유형이 나타날 수 있다.
5. 3. 1. 횡사구 (Transverse Dunes)
횡사구는 한 방향으로 부는 바람이 우세한 지역에서 형성된다. 모래가 많지 않은 곳에서는 초승달 모양의 바르한 형태를 띤다. 바르한은 초승달의 끝이 바람이 불어가는 쪽으로 향하며, 기반암이나 레그(reg) 지역에 의해 분리되어 있다. 바르한은 1년에 최대 30m까지 이동하며, 키가 큰 사구일수록 더 빠르게 이동한다. 바르한은 작은 지형 때문에 생긴 모래 패치에서 처음 형성되어 모래 언덕으로 성장하며, 언덕 주변의 기류가 합쳐지면서 초승달 모양을 만든다. 바람의 운반 능력에 의해 성장이 제한되며, 바람이 퇴적물로 가득 차면 사구의 사면을 쌓아 올린다. 바르한은 모래가 적은 지역에서 발달하기 때문에 지질 기록에 잘 보존되지 않는다.[9]모래가 더 풍부한 지역에서는 횡사구가 아클레(aklé) 사구 형태를 띤다. 아클레(aklé) 사구는 바람 방향에 수직인 구불구불한 능선 네트워크를 형성한다.[9] 아클레 사구는 거대한 사층리와 많은 재활성화 표면을 가진 사암으로 지질 기록에 보존된다.[9]
드라(지형)는 매우 큰 복합 횡단 사구이다. 드라(지형)는 너비가 최대 4000m에 달하고 높이는 400m에 달하며, 길이가 수백 킬로미터에 걸쳐 뻗어 있을 수 있다. 형태는 큰 아클레(aklé) 사구 또는 바르한과 비슷하다. 드라(지형)는 모래가 풍부한 지역에서 오랜 기간에 걸쳐 형성되며 복잡한 내부 구조를 보인다. 지질 기록에 보존된 드라(지형)의 형태를 확인하기 위해서는 3차원 매핑이 필요하다.[9]
5. 3. 2. 종사구 (Linear Dunes)
선형 사구는 종사구 또는 시프 사구라고도 불리며, 주풍의 방향으로 정렬된다. 최대 수십 킬로미터까지 이어질 수 있으며, 높이는 때때로 70m 이상에 달한다. 폭은 보통 수백 미터이며, 간격은 1km 정도이다. 때로는 Y자형으로 합쳐지며, 분기점은 바람이 불어오는 방향을 향한다. 날카로운 곡선 또는 사다리꼴 모양의 능선을 가지고 있다.[6]
이러한 선형 사구는 계절풍의 이중 모드 패턴에서 형성되는 것으로 추정된다. 약한 바람이 부는 계절에는 강한 바람이 부는 계절의 주풍과 예각을 이루는 방향으로 바람이 분다. 강한 바람이 부는 계절에는 바르한 형태가 생성되고, 약한 바람이 부는 계절에는 이것이 선형 형태로 길어진다. 또 다른 가능성은 이러한 사구가 이차 흐름의 결과라는 것이지만, 정확한 메커니즘은 여전히 불확실하다.[6]
5. 3. 3. 복합 사구 (Complex Dunes)
복합 사구(별 사구 또는 rhourd 사구)는 두 개 이상의 사면을 가지는 것이 특징이다. 일반적으로 너비는 500m에서 1000m이고, 높이는 50m에서 300m이다. 중앙 봉우리와 방사형 능선으로 구성되어 있으며, 모든 방향에서 강한 바람이 불어올 수 있는 곳에서 형성되는 것으로 생각된다.[9] 멕시코의 알타르 사막에 있는 사구는 약 3000년 전 풍향 변화로 인해 전구체 선형 사구에서 형성된 것으로 여겨진다. 복합 사구는 측면 성장은 거의 없지만 수직 성장이 강하며 중요한 모래 싱크(sand sink)이다.[9]5. 3. 4. 기타 사구 유형
포물선 사구는 초승달 모양이지만, 초승달의 양 끝이 바람이 불어오는 방향을 향하고 바람이 불어가는 방향을 향하지 않는다는 점이 바르한과 다르다. 이는 식생 지대와 바람구멍과 같은 활성 모래원 사이의 상호 작용으로 형성된다. 식생은 사구의 팔 부분을 안정시키며, 때로는 길쭉한 호수가 사구의 팔 사이에 형성되기도 한다.[6]점토 사구는 매우 드물지만 아프리카, 오스트레일리아, 북아메리카 걸프 해안을 따라 발견된다.[6] 이들은 건조기 동안 강한 편서풍의 영향을 받는 염수역 가장자리의 갯벌에서 형성된다. 점토 입자는 염에 의해 모래 크기의 펠릿으로 묶인 후 사구에 퇴적된다. 이후 서늘한 계절이 돌아오면 펠릿이 수분을 흡수하여 사구 표면에 묶이게 된다.[36]
6. 풍성 사막 시스템
사막은 지구 표면의 20~25%를 차지하며, 대부분 북위 또는 남위 10도에서 30도 사이에 위치한다.[1] 풍성 사막 시스템은 습윤, 건조 또는 안정화된 시스템으로 나눌 수 있다.[6] 북아프리카의 사하라 사막은 세계에서 가장 큰 열사막이며, 풍성 작용의 대표적인 예시이다.[19][20]
7. 풍식 작용의 지질학적 기록
풍성 작용은 선캄브리아대만큼이나 오래전부터 지질 기록에서 감지될 수 있다. 풍성 지질 구조는 미국 서부의 고생대와 중생대에서 두드러진다. 다른 예로는 북서 유럽의 페름기 로틀리겐데스, 브라질 파라나 분지의 쥐라기–백악기 보투카투 지층, 영국의 페름기 로어 분터 사암, 스코틀랜드의 페름기-트라이아스기 코리 사암과 호프먼 사암, 인도와 북서 아프리카의 원생대 사암 등이 있다.[37]
아마도 지질 기록에서 풍성 과정의 가장 좋은 예는 미국 서부의 쥐라기 에르그일 것이다. 여기에는 윙게이트 사암, 나바호 사암, 페이지 사암이 포함된다. 개별 지층은 지역적인 부정합에 의해 구분되며, 이는 에르그 안정화를 나타낸다. 에르그는 윙게이트 사암이 모에네이브 지층과, 나바호 사암이 카옌타 지층과 상호 작용하는 것과 같이 인접한 강 시스템과 상호 작용했다.[37]
나바호와 너겟 사암은 지질 기록에서 가장 큰 에르그 퇴적물의 일부였다. 이 지층은 최대 700m 두께이며 265000km2 이상 노출되어 있다. 원래의 범위는 현재 노두 면적의 2.5배였을 것이다. 한때 해양 기원일 가능성이 있다고 생각되었지만, 현재는 거의 보편적으로 풍성 퇴적물로 간주된다. 그것들은 대부분 세립에서 중립 크기의 석영 입자로 구성되어 있으며, 잘 둥글고 서리가 껴 있는데, 이는 모두 풍성 수송의 지표이다. 나바호는 스위핑 경사면이 있는 거대한 판상 사층리를 포함한다. 개별 사층리 세트는 20도 이상의 각도로 기울어져 있으며 두께는 5m에서 35m이다. 이 지층에는 담수 무척추동물 화석과 척추동물 발자국이 포함되어 있다. 현대의 습윤 사구와 유사한 슬럼프 구조(뒤틀린 층리)가 존재한다. 연속적인 이동 사구는 사구 사이 경계면과 지역적 상층 사이에서 풍성층의 수직적 적층을 퇴적시켰다.[37]
8. 풍식 작용의 영향
풍식은 환경, 식생, 인간의 건강과 생활에 피해를 줄 수 있다.[7] 풍식은 물에 의한 침식에 비해 심각한 문제는 아니지만, 광범위한 면적에 걸쳐 피해를 일으킨다.
풍식은 일반적으로 산림 지대와 같이 식생으로 덮여 있던 곳이 농지로 바뀌면서 발생하는 경우가 많다. 고속도로나 주택지 건설로 식생이 훼손되는 것도 풍식의 요인이 된다. 그러나 풍식에 취약한 지형을 침식 방지 효과가 높은 작물을 심는 농지로 만들 경우 풍식은 감소하며, 토지 개량이 올바르게 시공되면 해당 토지의 침식에 대한 저항력은 커진다.
; 북아메리카 이주민의 사례
: 서유럽에서 온 백인 이주자들이 아메리카 원주민의 토지를 약탈하고, 그 토지에 부적절한 농경법을 도입하면서 대초원의 자연 식물이 불에 타 없어지고, 단일 종류의 작물만 심어졌다. 이와 같은 농경의 기계화 및 집약화는 물과 바람에 의한 침식을 가속화했다. 장기간에 걸친 모래 폭풍이 빈번하게 발생하여 미세한 모래 먼지가 햇빛을 가리고, 기계와 시설을 매몰시켰으며, 인간에게는 폐 질환을 유발했다. (→더스트 볼 참조)
; 우크라이나의 사례
: 소련 영토 내의 삼림 스텝 지대, 그리고 코카서스와 카르파티아 산악 지대에서 침식의 영향이 문제가 되었다. 바람에 의한 침식이 일으킨 모래 폭풍(우크라이나의 흑풍)으로 인해 밭, 목초지, 기타 토지의 생산력이 저하되었고, 1981년 우크라이나에서는 대기근이 발생했다. 이러한 재해를 겪고, 소련 정부는 1967년에 바람에 의한 침식에 대한 토양 보전 대책을 결정했다.
8. 1. 사막화 (Desertification)
풍식은 토사를 휩쓸어 가거나 퇴적시켜 사막화의 원인이 된다.[7] 풍식에 의한 토사 이동은 종종 식생의 뿌리를 드러내어 식생이 시들고 건조하게 만든다.[7] 또한, 풍식은 토양의 보수력을 저하시켜 식생의 생육을 불가능하게 한다.[7] 바람에 의해 운반된 토사가 식생 위에 퇴적되어 식생이 생육 불가능하게 되는 것 또한 사막화를 일으킨다.[7]
전 세계적으로 물에 의한 침식이 바람에 의한 침식보다 더 중요하지만, 풍식은 반건조 및 건조 지역에서 중요하다.[7] 풍식은 4륜구동 차량의 사용과 같은 일부 인간 활동에 의해 증가한다.[8]
8. 2. 인간 생활에 미치는 영향
풍식으로 인해 토사가 이동하고 식생이 건조해지면 모래 폭풍이 발생할 수 있다. 이로 인해 대기가 오염되어 인간은 호흡기 질환이나 안과 질환을 겪게 된다.[40] 북아메리카 이주민의 사례, 우크라이나의 사례에서도 풍식으로 인한 인간에 대한 영향이 나타난다. 또한, 이동하는 토사의 퇴적은 건물, 교통망, 운하, 수로 등에 손해를 입히거나, 가옥이나 농지 등을 매몰시킨다.참조
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