భూస్వరూప శాస్త్రం

This article is about భూ స్వరూపాల అధ్యయనం గురించి. For శాస్త్రీయ పత్రిక గురించి, see Geomorphology (journal).

యుటాలోని Badlands (బాడ్‌ల్యాండ్స్). నీరు, గాలి వల్ల ఇక్కడ భూమి వింత ఆకృతులుగా మారింది. భూమి ఉపరితలం ఎలా మారుతుందో తెలుసుకోవడానికి Grove Karl Gilbert ఈ రాళ్లను అధ్యయనం చేశారు.Gilbert, Grove Karl, and Charles Butler Hunt, eds. Geology of the Henry Mountains, Utah. Vol. 167. Geological Society of America, 1988.

భూస్వరూప శాస్త్రం (Geomorphology) పరిచయం

భూస్వరూప శాస్త్రం (Geomorphology) అనేది భూమి ఉపరితలం ఎలా ఏర్పడింది, కాలక్రమేణా అది ఎలా మారుతుందో వివరించే శాస్త్రం. దీనిని ఇంగ్లీష్‌ లో 'జియోమార్ఫాలజీ' అని పిలుస్తారు. ఈ విభాగంలో పనిచేసే శాస్త్రవేత్తలను భూస్వరూప శాస్త్రవేత్తలు (Geomorphologists) అంటారు. వీరు పర్వతాలు (mountains), లోయలు (valleys), నదులు (rivers) వంటి వివిధ భూ స్వరూపాలను (landforms) పరిశీలిస్తారు. భూమి ప్రస్తుతం ఉన్న రూపంలోకి ఎందుకు వచ్చిందో అర్థం చేసుకోవడానికి వీరు ప్రయత్నిస్తారు. భూమి గతాన్ని అధ్యయనం చేస్తూ, భవిష్యత్తులో భూ ఉపరితలం ఎలా మారుతుందో కూడా వీరు అంచనా వేస్తారు.

ఈ శాస్త్రం ప్రధానంగా భౌతిక భూగోళ శాస్త్రం (physical geography), భూగర్భ శాస్త్రం (geology) లో ఒక భాగంగా ఉంటుంది. రహదారుల నిర్మాణం, వ్యవసాయం, ప్రకృతి వైపరీత్యాల నుండి ప్రజలను రక్షించడం వంటి పనుల్లో ఈ శాస్త్రం ఎంతో సహాయపడుతుంది. భూస్వరూప శాస్త్రవేత్తలు తమ పరిశోధనల కోసం కంప్యూటర్లు, అంతరిక్షం నుండి తీసిన మ్యాపులు, రాళ్ల వయస్సును కొలిచే పరికరాలను ఉపయోగిస్తారు.

భూమి ఉపరితలం స్థిరంగా ఉన్నట్లు అనిపించినా, అది నిరంతరం మారుతూనే ఉంటుంది. కొన్ని మార్పులు వేల ఏళ్ల కాలంలో నెమ్మదిగా జరిగితే, మరికొన్ని మార్పులు భూకంపాలు లేదా వరదల వల్ల అకస్మాత్తుగా జరుగుతాయి. ఈ మార్పుల వెనుక ఉన్న కారణాలను వెతకడమే ఈ శాస్త్రం ప్రధాన ఉద్దేశం.

భూమి ఉపరితలం - ఒక అవలోకనం

ఈ పటం భూమి ఉపరితలాన్ని చూపిస్తుంది. పర్వతాల వంటి ఎత్తైన ప్రాంతాలను ఎరుపు రంగులో చూపించారు.

భూమి ఉపరితలం ఎప్పుడూ ఒకేలా ఉండదు. దీనికి ప్రధానంగా రెండు రకాల శక్తులు కారణం అవుతాయి.

1. అంతర్గత ప్రక్రియలు (Tectonic Processes) భూమి లోపల లోతైన భాగాల్లో జరిగే మార్పులను టెక్టోనిక్ ప్రక్రియలు (tectonic processes) అంటారు. భూమి లోపల ఉండే పలకలు (plates) కదలడం వల్ల భూమి పైకి నెట్టబడుతుంది. దీనివల్ల పర్వతాలు ఏర్పడతాయి. దీనినే టెక్టోనిక్ అప్‌లిఫ్ట్ (tectonic uplift) అంటారు. అంటే భూమి లోపలి శక్తులు కొత్త భూస్వరూపాలను నిర్మిస్తాయి.

2. బాహ్య ప్రక్రియలు (Surface Processes) భూమి పైభాగంలో జరిగే మార్పులను బాహ్య ప్రక్రియలు అంటారు. నీరు (water), గాలి (wind), మంచు (ice), జీవరాశులు భూమిని మారుస్తాయి. ఇవి పర్వతాలను, కొండలను అరగదీస్తాయి. ఈ అరగదీయడాన్ని క్రమక్షయం (erosion) అంటారు.

మనం చూసే భూమి ఈ రెండు శక్తుల మధ్య జరిగే పోరాటం ఫలితంగా ఏర్పడింది. ఒకవైపు భూమి లోపలి శక్తులు పర్వతాలను పైకి లేపుతుంటే, మరోవైపు వర్షం, మంచు ఆ పర్వతాలను అరగదీసి కిందకు పడగొట్టడానికి ప్రయత్నిస్తాయి. ఈ విధంగా భూమి మీద సమతుల్యత ఏర్పడుతుంది.

శీతోష్ణస్థితి పాత్ర

భూస్వరూప శాస్త్రంలో శీతోష్ణస్థితి (Climate) చాలా కీలకమైనది. భూమిపై ఉన్న వాతావరణం భూస్వరూపాలను మార్చే విధానాన్ని నిర్ణయిస్తుంది.

ఎక్కువ వర్షాలు పడే చోట నదులు భూమిని ఎక్కువగా మారుస్తాయి.

అతి శీతల ప్రాంతాల్లో హిమానీనదాలు (glaciers - కదిలే మంచు గడ్డలు) ప్రధాన పాత్ర పోషిస్తాయి.

ఎడారుల (deserts) వంటి పొడి ప్రాంతాల్లో గాలి చాలా బలంగా ఉండి భూమిని మారుస్తుంది.

పర్వతాలు కూడా వాతావరణాన్ని మారుస్తాయి. ఉదాహరణకు, పెద్ద పర్వత శ్రేణులు మేఘాలను అడ్డుకోవడం వల్ల ఒకవైపు ఎక్కువ వర్షం, మరోవైపు తక్కువ వర్షం పడవచ్చు. ఆ వర్షం మళ్ళీ పర్వతాల క్రమక్షయం వేగాన్ని మారుస్తుంది. దీనిని "ఫీడ్‌బ్యాక్ లూప్" (feedback loop) అంటారు. భూమి తనను తాను ఎలా సమతుల్యం చేసుకుంటుందో అర్థం చేసుకోవడానికి ఈ విషయాలు శాస్త్రవేత్తలకు ఉపయోగపడతాయి.

భూస్వరూప శాస్త్ర చరిత్ర

భూమి గురించి, దాని ఆకృతుల గురించి మనుషులు చాలా కాలంగా ఆలోచిస్తున్నారు. ప్రాచీన కాలం నుండే అనేక దేశాల్లో దీనిపై పరిశోధనలు జరిగాయి.

ప్రాచీన కాలం (Ancient Times) క్రీస్తుపూర్వం 5వ శతాబ్దంలో, గ్రీకు చరిత్రకారుడు Herodotus నైలు నది డెల్టా (Nile Delta) ను గమనించాడు. నది తనతో పాటు మట్టిని తీసుకువచ్చి సముద్రం దగ్గర కొత్త భూమిని తయారు చేస్తోందని ఆయన గుర్తించాడు. ఆ తర్వాత Aristotle కూడా భూమి, సముద్రం చాలా కాలం తర్వాత తమ స్థానాలను మార్చుకుంటాయని అభిప్రాయపడ్డాడు.

China దేశంలో Shen Kuo (1031–1095) అనే శాస్త్రవేత్త సముద్రానికి దూరంగా ఉన్న పర్వతం మీద సముద్రపు గవ్వలను చూశాడు. ఆ పర్వతం ఒకప్పుడు సముద్రం అడుగున ఉండేదని ఆయన గ్రహించాడు. భూమి క్రమక్షయం (soil erosion), బురద వల్ల పర్వతాలు ఎలా ఏర్పడతాయో కూడా ఆయన వివరించాడు. ఆ కాలంలో ఇది చాలా గొప్ప ఆలోచన.

ఆధునిక విజ్ఞాన శాస్త్రం (Early Modern Science) 1800వ సంవత్సరాల్లో భూస్వరూప శాస్త్రం ఒక పూర్తి స్థాయి విజ్ఞానంగా మారింది. William Morris Davis అనే వ్యక్తి "క్రమక్షయ చక్రం" (cycle of erosion) అనే ప్రసిద్ధ భావనను తీసుకువచ్చాడు. భూస్వరూపాలు కూడా మనుషుల లాగే వివిధ దశల గుండా వెళ్తాయని ఆయన భావించాడు. అవి "బాల్య దశ", "యవ్వన దశ", "వృద్ధాప్య దశ" లో ఉంటాయని చెప్పాడు. ముసలి దశలో భూమి అంతా చదునుగా మారుతుందని ఆయన వివరించాడు. అయితే, నేటి శాస్త్రవేత్తలు ఈ ఆలోచన చాలా సరళంగా ఉందని భావిస్తున్నారు.

మరో శాస్త్రవేత్త Walther Penck, పర్వతాలు పెరగడం, అరగడం ఒకే సమయంలో జరుగుతాయని చెప్పాడు. దీనివల్ల వివిధ దేశాల శాస్త్రవేత్తల మధ్య అనేక చర్చలు జరిగాయి.

భూస్వరూప ప్రక్రియలు

భూమిపై మట్టిని, రాళ్లను ఒక చోటు నుండి మరో చోటుకు కదిలించే పనులను ప్రక్రియలు అంటారు. ఇవి చాలా రకాలుగా ఉంటాయి.

భూస్వరూప శాస్త్రంలోని ప్రధాన ప్రక్రియలు

ప్రక్రియ రకం	ప్రధాన కారకం	చేసే పని
ఏయోలియన్ (Aeolian)	గాలి	ఎడారి ప్రాంతాల్లో ఇసుక, మట్టిని కదిలిస్తుంది.
ఫ్లూవియల్ (Fluvial)	నదులు	లోయలను తొలుస్తాయి, బురదను సముద్రానికి చేరుస్తాయి.
గ్లేసియల్ (Glacial)	మంచు	రాళ్లను పిండి చేస్తాయి, U-ఆకారపు లోయలను ఏర్పరుస్తాయి.
మాస్ వేస్టింగ్ (Mass wasting)	గురుత్వాకర్షణ	భూపాతాలు (landslides), రాళ్లు పైనుండి పడటానికి కారణమవుతాయి.
టెక్టోనిక్ (Tectonic)	భూపలకలు	పర్వతాలను పైకి నెట్టడం లేదా భూమి కుంగిపోయేలా చేయడం.

నదీ ప్రక్రియలు

Indus River (సింధు నది) పర్వతాల గుండా లోతైన అగాధాన్ని ఏర్పాటు చేసింది.

ప్రపంచంలోని చాలా ప్రాంతాల్లో భూమిని మార్చడానికి నదులే ప్రధాన కారణం. నీరు ప్రవహిస్తున్నప్పుడు అది ఇసుకను, రాళ్లను తనతో పాటు తీసుకువెళ్తుంది. ఇది ఒక రంపం లాగా భూమిని కోస్తుంది. నదుల వల్ల ఆక్స్‌బో సరస్సులు (oxbow lakes), వెడల్పుగా ఉండే వరద మైదానాలు (floodplains) ఏర్పడతాయి. నదులు ప్రవహించే తీరును డ్రైనేజీ వ్యవస్థ (drainage system) అని అంటారు.

హిమానీనద ప్రక్రియలు

హిమానీనదాలు అంటే నెమ్మదిగా కదిలే మంచు నదులు. ఇవి చాలా బరువుగా ఉంటాయి. ఇవి కదిలేటప్పుడు కింద ఉన్న రాళ్లను గీకుతూ వెళ్తాయి. దీనివల్ల రాళ్లు పొడిపొడిగా మారి గ్లేసియల్ ఫ్లోర్ (glacial flour) ఏర్పడుతుంది. మంచు కరిగినప్పుడు, అది తనతో తెచ్చిన రాళ్లను కుప్పలుగా వదిలేస్తుంది, వీటిని మొరైన్స్ (moraines) అంటారు. నార్వే వంటి దేశాల్లో ఉండే అందమైన ఫిజోర్డ్స్ (fjords) ఇవే తయారు చేస్తాయి.

గాలి ప్రక్రియలు

మొక్కలు తక్కువగా ఉన్న చోట గాలి భూమిని బాగా మారుస్తుంది. గాలి వల్ల ఇసుక దిబ్బలు (dunes) ఏర్పడతాయి. కాలక్రమేణా గాలి రాళ్లను కూడా వింత ఆకారాల్లోకి మారుస్తుంది. ఇది ఎక్కువగా ఎడారుల్లో కనిపిస్తుంది.

జీవ ప్రక్రియలు

మొక్కలు, జంతువులు కూడా భూమిని మారుస్తాయి. దీనిని బయో-జియోమార్ఫాలజీ (biogeomorphology) అంటారు. ఉదాహరణకు, బీవర్లు (beavers) డ్యామ్‌లు కట్టడం వల్ల చెరువులు ఏర్పడతాయి. ఈ చెరువులు బురదను నిల్వ చేసి లోయ ఆకారాన్ని మారుస్తాయి. చెట్ల వేర్లు రాళ్ల సందుల్లోకి వెళ్లి వాటిని ముక్కలు చేస్తాయి. చిన్న చిన్న వానపాములు కూడా ప్రతి ఏటా టన్నుల కొద్దీ మట్టిని కదిలిస్తాయి.

గ్రహాల భూస్వరూప శాస్త్రం

Mars (అంగారక గ్రహం) ఉపరితలంపై ఉన్న ఇసుక దిబ్బలు. గాలి ఇతర గ్రహాల మీద కూడా పనిచేస్తుందని ఇది చూపిస్తుంది.

శాస్త్రవేత్తలు భూమి మీద మాత్రమే కాకుండా ఇతర గ్రహాల మీద కూడా అధ్యయనం చేస్తారు. దీనిని ప్లానెటరీ జియోమార్ఫాలజీ అంటారు. అంతరిక్షం నుండి వచ్చే చిత్రాల ద్వారా కుజుడు (Mars), శుక్రుడు (Venus), చంద్రుడు (Moon) ఉపరితలాలను పరిశీలిస్తారు.

ఉదాహరణకు, సౌర కుటుంబం (solar system) లోనే అతిపెద్ద అగ్నిపర్వతం (volcano) అయిన ఒలింపస్ మాన్స్ (Olympus Mons) కుజుడి మీద ఉంది. అక్కడ చాలా పొడవైన లోయలు కూడా ఉన్నాయి. వీటిని అధ్యయనం చేయడం ద్వారా ఒకప్పుడు కుజుడి మీద నీరు ఉండేదా అని శాస్త్రవేత్తలు తెలుసుకుంటారు. అంటార్కిటికా (Antarctica) వంటి చోట్ల కుజుడిని పోలిన ప్రదేశాలను శాస్త్రవేత్తలు పరిశీలిస్తారు.

భూస్వరూప శాస్త్రం ఎందుకు ముఖ్యం?

భూమి ఎలా మారుతుందో తెలుసుకోవడం మనకు చాలా అవసరం. దీనివల్ల కలిగే ఉపయోగాలు ఇక్కడ ఉన్నాయి:

భద్రత: భూపాతాలు (landslides) ఎక్కడ జరిగే అవకాశం ఉందో శాస్త్రవేత్తలు ముందే చెబుతారు. దీనివల్ల ప్రమాదకరమైన చోట్ల ఇళ్లు కట్టకుండా జాగ్రత్త పడవచ్చు.

పర్యావరణం: శీతోష్ణస్థితి మార్పుల (climate change) వల్ల సముద్ర మట్టాలు ఎలా పెరుగుతాయో, నదులు ఎలా మారుతాయో అర్థం చేసుకోవడానికి ఇది ఉపయోగపడుతుంది.

నిర్మాణాలు: వంతెనలు లేదా పెద్ద భవనాలు కట్టేటప్పుడు ఆ నేల బలంగా ఉందో లేదో ఇంజనీర్లకు తెలియాలి. దీనికి భూస్వరూప శాస్త్రం సహాయపడుతుంది.

వ్యవసాయం: మట్టి అనేది భూస్వరూపంలో ఒక భాగం. మట్టి ఎలా కొట్టుకుపోతుందో తెలిస్తే, రైతులు తమ పొలాలను కాపాడుకోగలరు.

పరిశోధనా పద్ధతులు

ఆధునిక శాస్త్రవేత్తలు కేవలం కళ్లతో చూడటమే కాకుండా కొత్త రకమైన పరికరాలను వాడుతున్నారు:

రిమోట్ సెన్సింగ్: శాటిలైట్లు (satellite), విమానాల ద్వారా ఫోటోలు తీసి మ్యాపులు తయారు చేయడం.

లిడార్ (Lidar): లేజర్ కిరణాలను ఉపయోగించి భూమిని చాలా కచ్చితంగా కొలవడం. చెట్ల కింద ఉన్న భూమిని కూడా ఇది చూడగలదు.

డేటింగ్ (Dating): కెమిస్ట్రీ ఉపయోగించి ఒక రాయి ఎన్ని వేల సంవత్సరాల క్రితం కదిలిందో తెలుసుకోవడం.

నమూనాలు (Models): రాబోయే 100 ఏళ్లలో నది ఎలా మారుతుందో కంప్యూటర్ల ద్వారా అంచనా వేయడం.

ఇవి కూడా చూడండి

భూ రసాయన శాస్త్రం

ఉపరితల శాస్త్రం

వాతావరణ శాస్త్రం

పర్యావరణ శాస్త్రం

భూగోళ శాస్త్రం

భూవిజ్ఞాన శాస్త్రము

ఇతర వెబ్‌సైట్లు

బ్రిటిష్ సొసైటీ ఫర్ జియోమార్ఫాలజీ

ఇంటర్నేషనల్ అసోసియేషన్ ఆఫ్ జియోమార్ఫాలజిస్ట్స్