Bortset fra nogle bemærkelsesværdige undtagelser i oldtiden er geomorfologi en relativt ung videnskab, der voksede sammen med interessen for andre aspekter af jordvidenskaberne i midten af det 19. århundrede. Dette afsnit giver en meget kort oversigt over nogle af de vigtigste personer og begivenheder i dens udvikling.
Geomorfologi i oldtidenRediger
Studiet af landformer og udviklingen af jordens overflade kan dateres tilbage til lærde i det klassiske Grækenland. Herodot hævdede ud fra observationer af jordbunden, at Nildeltaet aktivt voksede ind i Middelhavet, og anslog dets alder. Aristoteles spekulerede i, at på grund af sedimenttransport til havet ville disse have til sidst blive fyldt op, mens landet sænkede sig. Han hævdede, at dette ville betyde, at land og vand til sidst ville bytte plads, hvorefter processen ville begynde forfra i en uendelig cyklus.
En anden tidlig teori om geomorfologi blev udtænkt af den mangesidede kinesiske videnskabsmand og statsmand Shen Kuo (1031-1095). Den var baseret på hans observation af marine fossile skaller i et geologisk lag i et bjerg hundredvis af kilometer fra Stillehavet. Da han bemærkede toskallede skaller, der løb i et horisontalt spænd langs den afskårne del af en klippeside, teoretiserede han, at klippen engang var den forhistoriske placering af en havkyst, der havde flyttet sig hundredvis af kilometer i løbet af århundreder. Han konkluderede, at landet var blevet omformet og dannet ved jorderosion af bjergene og ved aflejring af slam, efter at han havde observeret mærkelige naturlige erosioner af Taihang-bjergene og Yandang-bjerget nær Wenzhou. Desuden fremmede han teorien om en gradvis klimaændring gennem århundreder, da man fandt gamle forstenede bambus, der var bevaret under jorden i den tørre, nordlige klimazone i Yanzhou, som nu er det moderne Yan’an i Shaanxi-provinsen.
Tidlig moderne geomorfologiRediger
Begrebet geomorfologi synes at være blevet brugt første gang af Laumann i et værk fra 1858 skrevet på tysk. Keith Tinkler har foreslået, at ordet kom i almindelig brug på engelsk, tysk og fransk, efter at John Wesley Powell og W. J. McGee brugte det under den internationale geologiske konference i 1891. John Edward Marr betragtede i sin bog The Scientific Study of Scenery sin bog som “an Introductory Treatise on Geomorphology, a subject which has sprunget from the union of Geology and Geography”.
En tidlig populær geomorfologisk model var den geografiske cyklus eller erosionscyklus-model af landskabets udvikling i bred skala, som William Morris Davis udviklede mellem 1884 og 1899. Det var en videreudvikling af uniformitarisme-teorien, som først var blevet foreslået af James Hutton (1726-1797). Med hensyn til daleformerne gik uniformitarismen f.eks. ud fra en rækkefølge, hvor en flod løber gennem et fladt terræn og gradvist udformer en stadig dybere dal, indtil sidedalene til sidst eroderer, hvorved terrænet igen bliver fladt, om end i en lavere højde. Man mente, at tektonisk opvækst derefter kunne starte cyklussen forfra. I årtierne efter Davis’ udvikling af denne idé forsøgte mange af dem, der studerede geomorfologi, at indpasse deres resultater i denne ramme, der i dag er kendt som “Davisiansk”. Davis’ idéer er af historisk betydning, men er i dag stort set blevet erstattet, hovedsagelig på grund af deres manglende forudsigelseskraft og kvalitative karakter.
I 1920’erne udviklede Walther Penck en alternativ model til Davis’. Penck mente, at landformsudviklingen bedre kunne beskrives som en vekselvirkning mellem løbende op- og nedbrydningsprocesser, i modsætning til Davis’ model med en enkelt opstigning efterfulgt af nedbrydning. Han understregede også, at i mange landskaber sker skråningsudviklingen gennem tilbageslidning af bjergarter og ikke gennem overfladesænkning i Davis’ stil, og hans videnskab havde en tendens til at lægge vægt på overfladeprocesser frem for en detaljeret forståelse af overfladens historie på en given lokalitet. Penck var tysker, og i hans levetid blev hans ideer til tider kraftigt afvist af det engelsktalende geomorfologiske samfund. Hans tidlige død, Davis’ uvilje mod hans arbejde og hans til tider forvirrende skrivestil bidrog sandsynligvis alle til denne afvisning.
Både Davis og Penck forsøgte at placere studiet af jordoverfladens udvikling på et mere generaliseret, globalt relevant grundlag, end det tidligere havde været tilfældet. I begyndelsen af det 19. århundrede havde forfattere – især i Europa – haft en tendens til at tilskrive landskabernes form til det lokale klima og især til de specifikke virkninger af istids- og periglaciale processer. I modsætning hertil søgte både Davis og Penck at understrege betydningen af landskabernes udvikling gennem tiden og den generelle karakter af jordens overfladeprocesser på tværs af forskellige landskaber under forskellige forhold.
I begyndelsen af 1900-tallet blev studiet af geomorfologi på regional skala betegnet “fysiografi”. Fysiografi blev senere anset for at være en sammentrækning af “fysisk” og “geografi” og derfor synonymt med fysisk geografi, og begrebet blev indblandet i kontroverser om, hvilke områder der burde være omfattet af denne disciplin. Nogle geomorfologer holdt fast ved et geologisk grundlag for fysiografi og fremhævede et begreb om fysiografiske regioner, mens en modstridende tendens blandt geograferne gik i retning af at sidestille fysiografi med “ren morfologi”, adskilt fra dens geologiske arv. I perioden efter Anden Verdenskrig førte fremkomsten af proces-, klima- og kvantitative undersøgelser til, at mange jordforskere foretrak betegnelsen “geomorfologi” for at antyde en analytisk tilgang til landskaber snarere end en beskrivende tilgang.
Klimatisk geomorfologiRediger
I den nye imperialismes tidsalder i slutningen af det 19. århundrede rejste europæiske opdagelsesrejsende og videnskabsmænd rundt i hele verden med beskrivelser af landskaber og landskabsformer. Efterhånden som den geografiske viden voksede med tiden, blev disse observationer systematiseret i en søgen efter regionale mønstre. Klimaet blev således den vigtigste faktor til at forklare fordelingen af landskabsformer i stor skala. Den klimatiske geomorfologis fremkomst blev forudset af Wladimir Köppens, Vasily Dokuchaev og Andreas Schimper’s arbejde. William Morris Davis, den førende geomorfolog i sin tid, anerkendte klimaets rolle ved at supplere sin “normale” erosionscyklus i tempereret klima med erosionscyklusser i tørre og glaciale klimaer. Ikke desto mindre var interessen for klimatisk geomorfologi også en reaktion mod Davis’ geomorfologi, som i midten af det 20. århundrede blev betragtet som både uinnovativ og tvivlsom. Den tidlige klimatiske geomorfologi udviklede sig primært på det europæiske fastland, mens tendensen i den engelsktalende verden ikke var eksplicit før L.C. Peltiers publikation fra 1950 om en periglacial erosionscyklus.
Den klimatiske geomorfologi blev kritiseret i en oversigtsartikel fra 1969 af procesgeomorfologen D.R. Stoddart. Stoddarts kritik viste sig at være “ødelæggende” og udløste et fald i populariteten af klimatisk geomorfologi i slutningen af det 20. århundrede. Stoddart kritiserede den klimatiske geomorfologi for at anvende angiveligt “trivielle” metoder til at fastslå landskabsforskelle mellem morfoklimatiske zoner, for at være forbundet med Davis’ geomorfologi og for angiveligt at negligere det faktum, at de fysiske love, der styrer processerne, er de samme over hele kloden. Desuden har nogle opfattelser af klimatisk geomorfologi, som f.eks. den, der hævder, at kemisk forvitring sker hurtigere i tropiske klimaer end i kolde klimaer, vist sig ikke at være ligefrem sande.
Kvantitativ og procesgeomorfologiRediger
Geomorfologien begyndte at blive sat på et solidt kvantitativt grundlag i midten af det 20. århundrede. Efter Grove Karl Gilberts tidlige arbejde omkring århundredeskiftet begyndte en gruppe hovedsagelig amerikanske naturvidenskabsfolk, geologer og vandbygningsingeniører, herunder William Walden Rubey, Ralph Alger Bagnold, Hans Albert Einstein, Frank Ahnert, John Hack, Luna Leopold, A. Shields, Thomas Maddock, Arthur Strahler, Stanley Schumm og Ronald Shreve, at undersøge formen af landskabselementer som floder og bjergskråninger ved at foretage systematiske, direkte, kvantitative målinger af aspekter af dem og undersøge skaleringen af disse målinger. Disse metoder begyndte at gøre det muligt at forudsige landskabernes tidligere og fremtidige adfærd ud fra nuværende observationer og udviklede sig senere til den moderne tendens med en meget kvantitativ tilgang til geomorfologiske problemer. Mange banebrydende og bredt citerede tidlige geomorfologiske undersøgelser udkom i Bulletin of the Geological Society of America og fik kun få citater før 2000 (de er eksempler på “sovende skønheder”), hvor der skete en markant stigning i den kvantitative geomorfologiske forskning.
Kvantitativ geomorfologi kan omfatte væskedynamik og fast mekanik, geomorfometri, laboratorieundersøgelser, feltmålinger, teoretisk arbejde og fuld modellering af landskabets udvikling. Disse metoder anvendes til at forstå forvitring og jordbundsdannelse, sedimenttransport, landskabsændringer og samspillet mellem klima, tektonik, erosion og aflejring.
I Sverige indeholdt Filip Hjulströms doktorafhandling, “The River Fyris” (1935), en af de første kvantitative undersøgelser af geomorfologiske processer, der nogensinde er blevet offentliggjort. Hans studerende fulgte i samme spor og foretog kvantitative undersøgelser af massetransport (Anders Rapp), fluvialtransport (Åke Sundborg), deltaaflejring (Valter Axelsson) og kystprocesser (John O. Norrman). Dette udviklede sig til “Uppsala School of Physical Geography”.
Nutidig geomorfologiRediger
I dag omfatter geomorfologiområdet en meget bred vifte af forskellige tilgange og interesser. Moderne forskere sigter mod at opstille kvantitative “love”, der styrer processerne på Jordens overflade, men anerkender ligeledes det unikke ved hvert enkelt landskab og miljø, hvori disse processer fungerer. Særligt vigtige erkendelser i moderne geomorfologi omfatter:
1) at ikke alle landskaber kan betragtes som enten “stabile” eller “forstyrrede”, hvor denne forstyrrede tilstand er en midlertidig forskydning væk fra en ideel målform. I stedet ses dynamiske ændringer af landskabet nu som en væsentlig del af deres natur. 2) at mange geomorfiske systemer bedst forstås ud fra den stokastiske karakter af de processer, der finder sted i dem, dvs. sandsynlighedsfordelingerne af hændelsesstørrelser og genkomsttider. Dette har igen peget på betydningen af kaotisk determinisme for landskaber, og at landskabets egenskaber bedst kan betragtes statistisk. De samme processer i de samme landskaber fører ikke altid til de samme slutresultater.
Som Karna Lidmar-Bergström siger, er regionalgeografi siden 1990’erne ikke længere blevet accepteret af den almindelige videnskab som grundlag for geomorfologiske undersøgelser.
Og selv om den klimatiske geomorfologi har mistet sin betydning, eksisterer den fortsat som et forskningsområde, der producerer relevant forskning. På det seneste har bekymringer om den globale opvarmning ført til en fornyet interesse for området.
Trods betydelig kritik er erosionscyklusmodellen fortsat en del af geomorfologiens videnskab. Modellen eller teorien er aldrig blevet bevist forkert, men den er heller ikke blevet bevist. Modellens iboende vanskeligheder har i stedet fået den geomorfologiske forskning til at gå videre ad andre veje. I modsætning til dens omstridte status i geomorfologien er erosionscyklusmodellen en almindelig metode, der anvendes til at opstille denudationskronologier, og den er således et vigtigt begreb inden for den historiske geologi. Selv om de moderne geomorfologer Andrew Goudie og Karna Lidmar-Bergström anerkender dens mangler, har de rost den for dens elegance og pædagogiske værdi.