שתי דרכים לשחוק הר
הרים נראים נצחיים, אבל כל אחד מהם מתפרק. שני תהליכים עושים את העבודה, וכמעט תמיד הם עובדים יחד.
בלייה מפרקת את הסלע במקומו: הוא נסדק, מתפורר, מתרכך ומתמוסס בחלקו, בלי לזוז לשום מקום. סחיפה נושאת את החלקים הלאה: נהרות, גשם, רוח, גלים וקרח אוספים את הגרגרים המשוחררים ומובילים אותם במורד, בדרך כלל אל הים. הבלייה הופכת את הסלע לנייד; הסחיפה מזיזה אותו. מצוק שעובר בלייה אבל אף פעם לא נסחף קובר את עצמו בהריסותיו. נהר שסוחף אבל אין לו חומר בלוי לשאת יכול רק לשחוק לאט את הסלע החשוף.
הסצנה מריצה את שניהם במשך שני מיליון שנה על רמה צעירה: רמה של סלע בשכבות, שגובהה המרבי כ־500 m, ומסתיימת מול הים במתלול נמוך.
בלייה: הסלע מתפרק במקומו
סלע שעל פני השטח חי בתנאים שלא נוצר בשבילם. מים מחלחלים לסדקים שלו וקופאים, ומכיוון שמים מתפשטים בכ־9% כשהם הופכים לקרח, כל כפור מרחיב את הסדקים עוד קצת. שורשי צמחים עושים אותו דבר לאט יותר. גבישי מלח שגדלים בנקבוביות, וסלע שמתחמם ביום ומתקרר בלילה, מוסיפים מאמצים קטנים משלהם. זו בלייה פיזיקלית: הסלע נשבר לחתיכות קטנות יותר שהן עדיין אותו סלע.
בלייה כימית משנה את הסלע עצמו. מי גשם ממיסים מעט פחמן דו־חמצני מהאוויר ומהקרקע, וזה הופך אותם לחומצה חלשה. היא ממיסה גיר לגמרי, וכך נוצרות מערות, והיא הופכת לאט את גבישי הפלדספר שבגרניט לחרסית, ומשאירה את גרגרי הקוורץ הקשים כחול. חום ומים מאיצים אותה, ולכן סלעים נרקבים הכי מהר באזורים הטרופיים הלחים. התערובת של סלע שבור, חרסית ושרידים של יצורים חיים שמצטברת למעלה היא קרקע.
הקרקע לא נשארת במקומה. היא זוחלת במורד, שבריר מילימטר בשנה, כשהיא קופאת ומפשירה, נרטבת ומתייבשת, ונערבלת על ידי שורשים ובעלי חיים חופרים. במקום שבו מדרון תלול מכדי שהקרקע תחזיק עליו, היא גולשת ממנו ומשאירה מאחור סלע חשוף, שמתבלה מהר עוד יותר.
נסו: הביטו בדפנות העמקים. על קירות תלולים שכבות הסלע חשופות, בפסים של אפור, אדום וחום־צהבהב; בשטח מתון יותר הן מוסתרות תחת קרקע וצמחים. בחרו גרניט תחת חוזק הסלע, והקירות עומדים תלולים יותר ונשארים חשופים; בחרו אבן בוץ, והם גולשים ונעשים מדרונות מתונים.
הנהרות הם שחוצבים
את רוב העבודה של הזזת הסלע עושים נהרות. נהר נושא את המטען שלו בשלוש דרכים: מומס במים, כבוץ שמרחף בהם, וכחול וחצץ שמתגלגלים וקופצים לאורך האפיק. הגרגרים הקופצים הם הכלים שלו. הם מסתתים ושוחקים את האפיק, והנהר חותר כלפי מטה.
כמה מהר הוא חותר תלוי בכמה מים זורמים ועד כמה תלול הם יורדים. נהר אוסף את הגשם של כל מה שמעליו, ולכן הוא גדל במורד, ונהר גדול באפיק תלול חזק מכולם. הסצנה משתמשת בכלל פשוט שגאולוגים קוראים לו חוק עוצמת הזרם: הנהר מנמיך את האפיק שלו בקצב , כאשר הוא כמות הגשם, שטח היבשה שהנהר מנקז, שיפוע האפיק ו־ מספר שמבטא עד כמה קל לשחוק את הסלע.
נהר לא יכול לחתור מתחת לים שהוא נשפך אליו, ולכן הים הוא בסיס הסחיפה שלו. ליד החוף, במקום שבו המתלול תלול, הנהרות חותרים הכי מהר. כל עמק מעמיק שם קודם, ואחר כך אוכל את דרכו לאחור אל תוך הרמה, וראשו זוחל פנימה ומתפצל לעמקי צד. הנהרות מתארגנים לרשת מסתעפת, ונחלים קטנים מצטרפים לגדולים יותר כמו זרדים של עץ. דפנות העמק מתבלות, זוחלות וגולשות אל הנהר, שנושא את ההריסות הלאה, וכך העמק מתרחב בזמן שהוא מעמיק.
נסו: החליקו את שנים לאט מרמה צעירה. הנחלים הראשונים בקושי חורצים את הרמה; אחר כך הנהר הראשי חוצב עמק עמוק מהחוף לאחור, ועמקי צד מסתעפים ממנו. בתרשים, אפיק הנהר הכחול שוקע מתחת לקו המקווקו של הרמה הצעירה, ועמוק ביותר ליד הים.
הגשם והסלע קובעים את הקצב
בחוק עוצמת הזרם, הגשם והסלע נכנסים בדרכים שונות. יותר גשם פירושו יותר מים בכל נהר, אבל הכוח לחתור גדל רק כמו השורש הריבועי של כמות הגשם: פי ארבעה גשם חותר בערך פי שניים מהר יותר. סלע חלש יותר קל יותר לשבור, והמודל עושה את השחיקה שלו פשוט ביחס הפוך לחוזק הסלע, הלחץ שצריך כדי למעוך אותו. אבן בוץ מתפוררת תחת כ־20 מגה־פסקל; אבן חול טובה צריכה כ־60; גרניט כ־180.
אחרי שני מיליון שנה תחת 800 mm גשם בשנה, רמת אבן החול מאבדת כ־5.8 קילומטרים מעוקבים של סלע, מספיק כדי להנמיך את כל היבשה בכ־70 m בממוצע. אותו גשם על אבן בוץ שוחק כ־19 קילומטרים מעוקבים, ועל גרניט רק כ־1.5. הגשם חשוב פחות מהסלע: המעבר ממדבר למונסון, מ־150 ל־2,500 mm בשנה, מעלה את מה שאבן החול מאבדת מכ־2 לכ־12 קילומטרים מעוקבים, פי שישה עבור פי שבעה־עשר גשם.
חוזק הסלע מעצב גם את העמקים. סלע חזק עומד בקירות תלולים ובערוצים צרים, וסלע חלש גולש לאחור לעמקים רחבים עם דפנות מתונות. כך אותו פרק זמן יוצר נופים שונים מאוד. מדבר של גרניט מונמך אחרי שני מיליון שנה בפחות מ־10 m בממוצע, וערוצי האכזב שלו בקושי חורצים אותו. אבן בוץ תחת גשמי מונסון מונמכת ביותר מ־250 m, והרמה שלה נשחקת לגבעות נמוכות ומעוגלות.
נסו: בחרו גרניט ומדבר, ואחר כך אבן בוץ ומונסון, והחליקו את שנים בכל פעם. עקבו אחרי נפח הסלע שנשחק בתחתית התרשים.
נופים אמיתיים נשחקים בקצב של מטרים ספורים עד כמה מאות מטרים למיליון שנה. הקצבים המהירים ביותר הם בהרים צעירים עם גשם כבד, כמו ההימלאיה וטייוואן; האיטיים ביותר בארצות ישנות, יבשות ויציבות, כמו חלק גדול מאוסטרליה.
לאן הולך הסלע
שום דבר שנסחף לא נעלם. כל גרגר שהנהרות נושאים מגיע למקום כלשהו, ובדרך הוא ממוין לפי גודל. סלעים גדולים זזים רק בשיטפונות. חול וחצץ מתגלגלים לאורך האפיק. הגרגרים העדינים ביותר, חרסית וסילט, נשארים מרחפים במים כבוץ.
כשנהר מגיע לים, הזרם שלו מתפשט ומאט, והוא כבר לא יכול לשאת את החול והחצץ. הם שוקעים בשפך ובונים מניפה של יבשה חדשה, שטוחה מלמעלה ונופלת בחזית תלולה מתחת למים: דלתה. הנהר ממשיך לזרום על פני הדלתה שלו עד החזית, וכך הדלתה גדלה החוצה. הבוץ נשאר בעיקר במים ונסחף אל הים הפתוח כענן חום, ושוקע רחוק מהחוף.
בסצנה, מתוך 5.8 הקילומטרים המעוקבים שרמת אבן החול מאבדת בשני מיליון שנה, כ־0.9 קילומטר מעוקב של חול שוקעים בדלתה ובונים כ־5 קילומטרים רבועים של יבשה חדשה, וכ־4.9 קילומטרים מעוקבים של בוץ נישאים אל הים. סלע חלש מתפרק ליותר בוץ, וסלע חזק כמו גרניט ליותר חול. בכל העולם נהרות מביאים לים כ־20 מיליארד טונות של משקעים בכל שנה. הנילוס, המיסיסיפי והגנגס והברהמפוטרה, שהדלתה שלהם היא הגדולה בעולם, בנו כל אחד יבשה בגודל של מדינה קטנה.
נסו: הביטו בשפך הנהר בזמן שאתם מחליקים את שנים. מניפת החול נדחקת אל תוך המים, קרקעית הים סביבה מחווירה מחול ששקע, וענן הבוץ החום שליד השפך גדל כשהנהר נושא יותר.
החול והבוץ לא נשארים משוחררים לנצח. כשהם נקברים תחת שכבות נוספות, הם נדחסים ומתלכדים לאבן חול ואבן בוץ חדשות, שכבות כמו אלה שבקירות העמקים בסצנה. הלולאה הזו מסלע לגרגרים ובחזרה לסלע היא סיפור בפני עצמו, מחזור הסלעים.
בטווח הארוך
אילו נשארה לבדה, הסחיפה הייתה שוחקת כל רמה עד למישור נמוך שבקושי מתרומם מעל פני הים. הרים עדיין קיימים כי היבשה גם נדחפת למעלה: במקום שבו לוחות טקטוניים מתנגשים, ובמקום שבו הרי געש צוברים סלע חדש. כל רכס הרים הוא תחרות בין התרוממות לסחיפה. נהר הקולורדו חצב את הגרנד קניון לעומק של כ־1.8 km, בעיקר בחמישה או שישה מיליון השנים האחרונים, כי הרמה שהוא זורם בה מתרוממת.
המים שעושים את כל העבודה הזו באים מלכתחילה מהים, מורמים בידי השמש ויורדים כגשם על השטח הגבוה, כפי שמחזור המים מראה. נהרות הם לא החוצבים היחידים. רוח שוחקת מדבריות, גלים מכרסמים בחופים, ובאקלים קר קרחונים חורצים עמקים רחבים בצורת U, עמוקים בהרבה ממה שנהרות יכולים לחצוב.
מה המודל הזה משמיט
המודל שוחק רמה שלעולם לא מתרוממת, ליד ים שלעולם לא משנה את מפלסו. מפלסי ים אמיתיים עלו וירדו ביותר מ־100 m עם בואם וחלופם של עידני הקרח, הטביעו שפכי נהרות והשאירו דלתות על היבש. הגשם שלו יורד אותו דבר בכל שנה; נהרות אמיתיים עושים את רוב העבודה שלהם בשיטפונות נדירים, וסופות מעטות במדבר חוצבות יותר ממה שממוצע הגשם שלו מרמז. צמחים, שמחזיקים את הקרקע ומאטים את הסחיפה, מצוירים אבל לא ממודלים.
הנהרות הולכים בנתיב התלול ביותר מכל משבצת של 100 m, והם רק חותרים: הם אף פעם לא משקיעים חול בעמקים שלהם, לא בונים מישורי הצפה ולא מתפתלים מצד לצד. הדלתה היא מניפה פשוטה של חול שראשה מעט מעל פני הים; דלתות אמיתיות מתפצלות לערוצים רבים ומעוצבות מחדש בידי גלים וגאות. הסלע הוא מסוג אחד, חזק באותה מידה בכל מקום, אף שהשכבות בקירות העמקים צבועות בצבעים שונים. נופים אמיתיים נחצבים עמוק ביותר לאורך השכבות והשברים החלשים ביותר שלהם, ומשאירים שכבות קשות עומדות כמצוקים וכגבעות שטוחות ראש. ולבסוף, הקצב שבו נהר חותר בסלע בחוזק נתון הוא כלל פשוט שנבחר בשביל המודל, טוב להשוואות אבל לא לחיזוי של עמק אמיתי כלשהו.