В науките за Земята, ерозия е въздействието на повърхностни процеси (като водни течения или вятър), които премахват почва, скали или разтворени вещества от едно място на земната кора и ги пренасят до друго място. Разпадането на частици на скалите или почвата в кластични седименти се нарича механична (физическа) ерозия. Това се различава от химическата ерозия, където почвата или скалния материал биват премахвани чрез разтваряне в разтворител (обикновено вода), последвано от оттичане на въпросния разтвор. Ерозиралият седимент или разтворените вещества могат да бъдат преместени на няколко милиметра или на хиляди километри.
Естественият темп на ерозия се контролира от действието на геоморфологични подбудители като дъжд, износване на скалната основа в реките, брегова ерозия от морето и вълните, ледниково теглене, абразия, наводнения, ветрова абразия, подземни води и свлачища. Скоростта на действие на тези процеси контролира бързината на повърхностната ерозия. Обикновено, физическата ерозия настъпва най-бързо на стръмни повърхности и скоростта може да зависи от някои климатични свойства като количеството доставена вода (например от дъжд), бури, скорост на вятъра или атмосферна температура (особено за някои процеси, свързани с лед). Обратните връзки също са възможни между темповете на ерозия и количеството ерозирал материал, който вече е носен от, например, река или ледник. Процесите на ерозия, които пораждат седимент или разтворени вещества от дадено място, контрастират с тези на акумулация, които контролират пристигането и разположението на вещества на ново място.
Докато ерозията е естествен процес, човешката дейност е увеличила от 10 до 40 пъти скоростта, с която се появява ерозия глобално. В добре изучени селскостопански райони като Апалачите интензивните фермерски практики са предизвикали ерозия със скорост до 100 пъти по-висока от естествената в региона. Прекомерната или ускорена ерозия причинява както проблеми на място, така и извън него. Локалните въздействия включват намалена селскостопанска продуктивност и екологичен колапс, като и двете се дължат на загубата на горния почвен слой, който е богат на хранителни вещества. В някои случаи крайният резултат е опустиняване. По-широките последствия включват седиментация на водните пътища и еутрофикация на водните обекти, както и свързани със седиментацията щети върху пътища и жилища. Водната и ветровата ерозии са двете основни причини за деградацията на земята. Комбинирани, те са отговорни за около 84% от деградиралата земя на глобално ниво, което прави прекомерната ерозия един от най-значителните екологични проблеми в света.
Интензивното селско стопанство, обезлесяването, пътищата, антропогенната промяна на климата и ексурбанизацията са сред най-значителните човешки дейности по отношение на техния ефект върху стимулирането на ерозия. Въпреки това, съществуват много превантивни практики, които могат да съкратят или ограничат ерозията на уязвими почви.
Физически процеси Дъжд и повърхностно оттичане
Дъждът и повърхностното оттичане, което може да е последствие на дъжда, причиняват четири основни типа ерозия на почвата: ерозия на разпръскване, пластова ерозия, ручейна ерозия и водосточна ерозия. Ерозията на разпръскване основно се наблюдава като първия и най-малко сериозния етап на процеса на почвена ерозия. Следва го пластовата ерозия, след това ручейната ерозия и най-накрая водосточната ерозия (най-сериозната).
При ерозията на разпръскане ударът на падаща капка дъжд създава малък кратер в почвата,See Figure 1 in изхвърляйки почвени частици.Cheraghi, M., S. Jomaa, G. C. Sander, and D. A. Barry (2016), Hysteretic sediment fluxes in rainfall-driven soil erosion: Particle size effects, Water Resour. Res., 52, Разстоянието, което тези почвени частици изминава, може да достигне 0,6 m вертикално и 1,5 m хоризонтално.
Ако почвата е наситена или ако темпът на валежа е по-голям от темпа на инфилтриране на водата в почвата, е налице повърхностно оттичане. Ако оттичането има достатъчно поточна енергия, то ще премести отронените почвени частици (седименти) надолу по наклона. Пластова ерозия е преместването на отронени почвени частици от поток върху суша.
Ручейната ерозия се отнася до развитието на малки, краткотрайни концентрирани поточни пътища, които функционират като източник на седименти при ерозия върху склонове. По принцип там, където темпът на водна ерозия в планински райони е най-голям, ручеите са активни. Дълбочината на потока в ручеите обикновено е от порядъка на няколко сантиметра и склоновете покрай каналите могат да бъдат доста стръмни. Това означава, че ручеите проявяват хидравлична физика, която е много различна от водата, течаща през по-дълбоките и широки канали на реките.
Водосточна ерозия е налице, когато оттичаща се вода се натрупа и бързо потече през тесни канали по време на или веднага след силни дъждове или топящи се снегове, премахвайки почва до значителна дълбочина.
Реки и потоци
Речната ерозия възниква при постоянен воден поток по дължината обект. Ерозията е вертикална, в зависимост от долината, и хоризонтална (челна), разширявайки долината в склоновете, образувайки нарези и стръмни брегове. В най-ранния стадий на речна ерозия, ерозивната активност е основно вертикална, долините има типичното V-образно напречно сечение, а градиента на потока е относително стръмен. Когато се достигне някакво базисно ниво, ерозивната активност преминава в странична ерозия, която разширява коритото на долината и създава тесни заливни равнини. Градиента на потока става почти равен и страничното отлагане на седименти става важно, докато потокът меандрира през долината. Във всички етапи на ерозията на потока най-силна ерозия настъпва при наводнение, когато повече и по-бърза вода е налична за преместването на голям седиментен товар. При такива процеси не само водата причинява ерозия – плаващи абразивни частици и камъчета също действат ерозивно, докато пресичат повърхността.Ritter, Michael E. (2006) Geologic Work of Streams The Physical Environment: an Introduction to Physical Geography University of Wisconsin,
Речна брегова ерозия е износването на бреговете на поток или река. Това се разграничава от промени в речното корито, което е познато като излъскване. Ерозията и промени във формата на речните брегове могат да бъдат измерени, чрез вмъкване на метални пръти в брега и маркиране на положението на повърхността на брега покрай прътите по различно време.
Топлинна ерозия се нарича резултатът от топенето и отслабването на вечна замръзналост, поради движението на вода. Може да възниква както покрай реки, така и при морски брегове. Бързата миграция на речния канал, наблюдавана при река Лена в Сибир, се дължи на топлинна ерозия, тъй като части от бреговете са съставени от вечна замръзналост. Голяма част от тази ерозия възниква, когато отслабените брегове се откъсват на големи парчета. Топлинната ерозия засяга и брега на Арктика, където действието на вълните и температурите близо до бреговете се комбинират така, че да подкопават вечно замръзналите скали покрай бреговата линия и ги карат да се отчупят. Годишната скорост на ерозия покрай 100-километров сегмент на бреговата линия на море Бофорт е средно 5,6 m на година от 1955 г. до 2002 г.
Брегова ерозия
Ерозията на бреговата линия, която възниква както при изложени, така и при защитени брегове, основно се появява чрез действието на течения и вълни, но промени в морското приливно ниво също могат да изиграят роля.
Хидравлично действие е налице, когато въздух в съединяваща част внезапно бива компресиран от вълна, затваряща входа на съединението. Това я чупи. Понякога ударите на вълните имат достатъчно енергия, за да отчупват парчета от скалите. Абразията се причинява от вълни, които изхвърлят морска вода върху скалите. Това е най-бързата форма на ерозия на бреговата линия. Друг значителен източник на ерозия, особено на карбонатните брегови линии, е пробиването, изстъргването и смилането на организми, процес, наричан биоерозия.Glynn, Peter W. „Bioerosion and coral-reef growth: a dynamic balance.“ Life and death of coral reefs (1997): 68 – 95.
Седиментите се преместват покрай морския бряг по посока на по-силното течение. Когато количеството седимент по посока на възходящото течение е по-малко от количеството, което се изнася, настъпва ерозия. Когато количеството седимент във възходящото течение е по-голямо, обикновено се образуват пясъчни или чакълести брегове в резултат на акумулация. Тези брегове могат бавно да мигрират по дължината на брега в зависимост от посоката на течението, периодично защитавайки и излагайки части от бреговата линия. Там, където има извивка на бреговата линия, често възниква натрупване на ерозионен материал, образувайки тесен бряг (коса).
Химическа ерозия Химическа ерозия се нарича загубата на материя в даден район под формата на разтворени вещества. Химическата ерозия обикновено се изчислява благодарение на разтворените вещества в даден поток.
Ледници
Ледниците причиняват ерозия главно чрез три различни процеса: абразия, теглене и избутване. При абразионния процес отломки в базовия лед стържат по коритото, полирайки и издълбавайки подлежащите скали, подобно на шкурка върху дърво. Според учените, освен ролята на температурата в задълбочаването на долините, други ледникови процеси, като ерозията също контролират вариациите между долините. В модела на хомогенна ерозия на коритото, се образува извито напречно сечение под леда. Въпреки че ледникът продължава да дълбае вертикално, формата на канала под него накрая остава една и съща, достигайки U-образна параболична стабилна форма, каквато може да се наблюдава днес в ледникови долини. Учените също предоставят числено приближение за времето, нужно за крайното образуване на гладка U-образна долина – около 100 000 години. При моделът на ерозия при слабо корито (съдържащо по-склонен към ерозия материал, отколкото заобикалящите го скали) обаче количеството задълбочаване е ограничено, защото скоростта на леда и на ерозията са намалени.