Och bortsett från några anmärkningsvärda undantag i antiken är geomorfologi en relativt ung vetenskap, som växte fram tillsammans med intresset för andra aspekter av geovetenskaperna i mitten av 1800-talet. Detta avsnitt ger en mycket kortfattad översikt över några av de viktigaste personerna och händelserna i dess utveckling.
Forntida geomorfologiRedigera
Studien av landformer och utvecklingen av jordens yta kan dateras tillbaka till forskare i det klassiska Grekland. Herodotos hävdade utifrån observationer av jordmånen att Nildeltat aktivt växte in i Medelhavet och uppskattade dess ålder. Aristoteles spekulerade i att på grund av sedimenttransporten till havet skulle haven så småningom fyllas medan marken sänktes. Han hävdade att detta skulle innebära att land och vatten så småningom skulle byta plats, varpå processen skulle börja igen i en ändlös cykel.
En annan tidig teori om geomorfologi utarbetades av den mångsidige kinesiske vetenskapsmannen och statsmannen Shen Kuo (1031-1095). Den baserades på hans observation av marina fossila skal i ett geologiskt lager i ett berg hundratals kilometer från Stilla havet. Han lade märke till tvåskaliga skal som löpte i ett horisontellt spann längs den skurna sektionen av en klippa, och han teoretiserade att klippan en gång i tiden var den förhistoriska platsen för en havskust som hade förskjutits hundratals kilometer under århundradenas lopp. Han drog slutsatsen att marken omformades och formades genom jorderosion av bergen och genom avlagring av silt, efter att ha observerat märkliga naturliga erosioner av Taihangbergen och Yandangberget i närheten av Wenzhou. Dessutom främjade han teorin om en gradvis klimatförändring under århundraden när gamla förstenade bambuer hittades bevarade under jord i den torra, nordliga klimatzonen i Yanzhou, som nu är dagens Yan’an i Shaanxiprovinsen.
Tidig modern geomorfologiRedigera
Begreppet geomorfologi tycks ha använts för första gången av Laumann i ett arbete från 1858 skrivet på tyska. Keith Tinkler har föreslagit att ordet blev allmänt använt på engelska, tyska och franska efter att John Wesley Powell och W. J. McGee använt det under den internationella geologiska konferensen 1891. John Edward Marr betraktade i sin bok The Scientific Study of Scenery sin bok som ”en inledande avhandling om geomorfologi, ett ämne som har uppstått ur föreningen av geologi och geografi”.
En tidig populär geomorfisk modell var den geografiska cykeln eller erosionscykeln, som är en modell för landskapets utveckling i stor skala och som utvecklades av William Morris Davis mellan 1884 och 1899. Det var en vidareutveckling av den uniformitetsteori som först hade föreslagits av James Hutton (1726-1797). När det gäller dalformer, till exempel, föreslog uniformitarismen en sekvens där en flod rinner genom en platt terräng och gradvis skapar en allt djupare dal, tills sidodalarna så småningom eroderar och plattar ut terrängen igen, om än på en lägre höjd. Man trodde att den tektoniska upphöjningen sedan skulle kunna starta cykeln på nytt. Under de årtionden som följde på Davis utveckling av denna idé försökte många av dem som studerade geomorfologi passa in sina resultat i denna ram, som idag är känd som ”Davisian”. Davis idéer är av historisk betydelse, men har i stort sett ersatts idag, främst på grund av deras bristande förutsägbarhet och kvalitativa karaktär.
På 1920-talet utvecklade Walther Penck en alternativ modell till Davis. Penck ansåg att landformsutvecklingen bättre kunde beskrivas som en växling mellan pågående processer av upphöjning och denudation, i motsats till Davis modell med en enda upphöjning följt av nedbrytning. Han betonade också att i många landskap sker sluttningsutvecklingen genom att bergarter slits tillbaka, inte genom en ytsänkning enligt Davis’ modell, och hans vetenskap tenderade att betona ytprocesser framför att i detalj förstå ytans historia på en viss plats. Penck var tysk och under sin livstid förkastades hans idéer ibland kraftfullt av den engelskspråkiga geomorfologin. Hans tidiga död, Davis’ motvilja mot hans arbete och hans ibland förvirrande skrivstil bidrog sannolikt alla till detta avvisande.
Både Davis och Penck försökte placera studiet av jordytans utveckling på en mer generaliserad, globalt relevant grund än vad det tidigare hade varit. I början av 1800-talet hade författare – särskilt i Europa – tenderat att tillskriva landskapens form till det lokala klimatet, och i synnerhet till de specifika effekterna av istids- och periglaciala processer. Däremot försökte både Davis och Penck betona betydelsen av landskapens utveckling genom tiden och generaliserbarheten av jordytans processer över olika landskap under olika förhållanden.
Under det tidiga 1900-talet kallades studiet av geomorfologi i regional skala för ”fysiografi”. Fysiografi ansågs senare vara en sammandragning av ”fysisk” och ”geografi” och därmed synonymt med fysisk geografi, och begreppet blev indraget i kontroverser om vilka frågor som borde ingå i den disciplinen. Vissa geomorfologer höll fast vid en geologisk grund för fysiografin och betonade begreppet fysiografiska regioner, medan en motstridig tendens bland geograferna var att likställa fysiografin med ”ren morfologi”, separerad från dess geologiska arv. Under perioden efter andra världskriget ledde framväxten av process-, klimat- och kvantitativa studier till att många geovetare föredrog termen ”geomorfologi” för att antyda ett analytiskt förhållningssätt till landskap snarare än ett deskriptivt förhållningssätt.
KlimatgeomorfologiRedigera
Klimatgeomorfologin kritiserades i en översiktsartikel från 1969 av processgeomorfologen D.R. Stoddart. Stoddarts kritik visade sig vara ”förödande” och utlöste en nedgång i den klimatiska geomorfologins popularitet i slutet av 1900-talet. Stoddart kritiserade klimatgeomorfologin för att den tillämpar ”triviala” metoder för att fastställa landformsskillnader mellan morfoklimatiska zoner, för att den är kopplad till Davis’ geomorfologi och för att den påstås försumma det faktum att de fysiska lagar som styr processerna är desamma över hela världen. Dessutom visade sig vissa uppfattningar om klimatgeomorfologi, som den som hävdar att kemisk vittring sker snabbare i tropiska klimat än i kalla klimat, inte vara direkt sanna.
Kvantitativ och processuell geomorfologiRedigera
Geomorfologin började få en solid kvantitativ grund i mitten av 1900-talet. Efter Grove Karl Gilberts tidiga arbete kring sekelskiftet 1900 började en grupp huvudsakligen amerikanska naturvetare, geologer och vatteningenjörer, däribland William Walden Rubey, Ralph Alger Bagnold, Hans Albert Einstein, Frank Ahnert, John Hack, Luna Leopold, A. Shields, Thomas Maddock, Arthur Strahler, Stanley Schumm och Ronald Shreve, att forska i landskapselementens form, t.ex. floder och bergssluttningar, genom att göra systematiska, direkta, kvantitativa mätningar av vissa aspekter av dem och genom att undersöka skalan på dessa mätningar. Dessa metoder började göra det möjligt att förutsäga landskapets tidigare och framtida beteende utifrån nuvarande observationer, och utvecklades senare till den moderna trenden med ett mycket kvantitativt tillvägagångssätt för geomorfologiska problem. Många banbrytande och allmänt citerade tidiga geomorfologiska studier publicerades i Bulletin of the Geological Society of America och fick endast ett fåtal citeringar före år 2000 (de är exempel på ”sovande skönheter”) då en markant ökning av kvantitativ geomorfologisk forskning ägde rum.
Kvantitativ geomorfologi kan inbegripa strömningsdynamik och fast mekanik, geomorfometri, laboratoriestudier, fältmätningar, teoretiskt arbete och modellering av fullständig landskapsutveckling. Dessa metoder används för att förstå vittring och bildning av jordar, sedimenttransport, landskapsförändringar och samspelet mellan klimat, tektonik, erosion och avlagring.
I Sverige innehöll Filip Hjulströms doktorsavhandling, ”The River Fyris” (1935), en av de första kvantitativa studierna av geomorfologiska processer som någonsin publicerats. Hans studenter följde i samma spår och gjorde kvantitativa studier av masstransport (Anders Rapp), fluvial transport (Åke Sundborg), deltaavlagring (Valter Axelsson) och kustprocesser (John O. Norrman). Detta utvecklades till ”Uppsala School of Physical Geography”.
Samtida geomorfologiEdit
I dag omfattar området geomorfologi ett mycket brett spektrum av olika tillvägagångssätt och intressen. Moderna forskare strävar efter att ta fram kvantitativa ”lagar” som styr processer på jordytan, men erkänner likafullt det unika i varje landskap och miljö där dessa processer verkar. Särskilt viktiga insikter inom modern geomorfologi är:
1) att inte alla landskap kan betraktas som antingen ”stabila” eller ”störda”, där detta störda tillstånd är en tillfällig förskjutning bort från en idealisk målform. Istället ses nu dynamiska förändringar av landskapet som en väsentlig del av deras natur. 2) Att många geomorfiska system bäst förstås i termer av stokasticiteten hos de processer som sker i dem, dvs. sannolikhetsfördelningarna av händelsernas storlek och återkomsttider. Detta har i sin tur visat på betydelsen av kaotisk determinism för landskap, och att landskapsegenskaper bäst betraktas statistiskt. Samma processer i samma landskap leder inte alltid till samma slutresultat.
Enligt Karna Lidmar-Bergström är den regionala geografin sedan 1990-talet inte längre accepterad av den etablerade forskningen som grund för geomorfologiska studier.
Och även om den har fått sin betydelse minskad, fortsätter klimatgeomorfologin att existera som ett studieområde som producerar relevant forskning. På senare tid har oro för den globala uppvärmningen lett till ett förnyat intresse för området.
Trots avsevärd kritik har erosionscykelmodellen förblivit en del av den geomorfologiska vetenskapen. Modellen eller teorin har aldrig bevisats vara felaktig, men den har inte heller bevisats. Modellens inneboende svårigheter har i stället fått den geomorfologiska forskningen att gå vidare längs andra linjer. I motsats till dess omtvistade status inom geomorfologin är erosionscykelmodellen ett vanligt tillvägagångssätt som används för att fastställa denudationskronologier, och är därmed ett viktigt begrepp inom vetenskapen om historisk geologi. Samtidigt som de erkänner dess brister har de moderna geomorfologerna Andrew Goudie och Karna Lidmar-Bergström berömt den för dess elegans respektive pedagogiska värde.