Original paper
A comparison of the rock tablet and water hardness methods for determining chemical erosion rates on karst surfaces
Crowther, J.
Zeitschrift für Geomorphologie Volume 27 Issue 1 (1983), p. 55 - 64
19 references
published: Mar 25, 1983
ArtNo. ESP022002701003, Price: 29.00 €
Abstract
This paper compares the erosional weight-loss tablet method (Trudgill 1975) and water hardness method (Crowther 1979; Jennings 1978) for measuring short-term, micro-scale variations in erosion rates on bare and covered limestone surfaces. The errors, level of precision and minimum time scale of observation associated with each technique are specified, and it is shown that rates of erosion determined using rock tablets are between one and two orders of magnitude less than those calculated from water hardness data. The latter method provides the only reliable means of estimating erosion rates where the time period of observation is less than several months. As an example, data from West Malaysia demonstrate the wide differences in erosion loss which may occur during individual storms, and from one storm to the next. It is shown that total hardness varies inversely with rainfall intensity on bare rock surfaces, and with storm magnitude where a shallow cover of soil and litter is present. The broader implications of these findings for karst landform development are considered.
Kurzfassung
In diesem Beitrag werden zwei Methoden verglichen, um kurzfristige, kleinräumige Änderungen von Abtragungsraten auf nackten und bedeckten Karstflächen zu messen: die Methode des Gewichtsverlustes von genormten Steinplatten und die der Wasserhärte. Die Fehler, das Präzisionsniveau und die Mindestzeit für die Beobachtung werden für beide Techniken dargelegt. Die Abtragungsraten, durch Steinplatten gemessen, sind zwei Größenordnungen kleiner als die aus der Wasserhärte berechneten. Letztere Methode ist aber das einzige zuverlässige Mittel, Abtragungsraten zu schätzen, wenn die Beobachtungszeit unter mehreren Monaten liegt. Als Beispiel dienen Daten aus Westmalaysien. Sie zeigen große Unterschiede der Abtragung der einzelnen Starkregen. Die Gesamthärte ist umgekehrt proportional zur Niederschlagsintensität auf nackten Felsflächen und zur Größe des Starkregens, wo eine flache Bodendecke und Streu vorhanden ist. Es werden die allgemeinen Schlüsse aus diesen Untersuchungen für die Karstentwicklung betrachtet.
Résumé
L’auteur compare deux méthodes de mesures applicable à des changements brefs et très localisés des vitesses d’érosion sur des surfaces calcaires dénudées ou couvertes. L’une de ces méthodes est basée sur la perte de poids par érosion de tablettes de calcaire (Trudgill 1975), l’autre repose sur les mesures de dureté de l’eau (Crowther 1979; Jennings 1978). Chacune est caractérisée par ses erreurs, son degré de précision et un temps minimum d’observation. L’auteur montre que la vitesse d’érosion obtenue par la méthode de Trudgill est deux à trois moindre que celle résultant de mesures de dureté d’eau. Cette dernière methode est la seule valable lorsque la période d’observation est inférieure à plusieurs mois. A titre d’exemple des données de l’ouest de la Malaisie montrent les grandes différences qui peuvent se présenter pendant des tempêtes particulières et entre deux tempêtes successives. Il est montré que la dureté totale est inversement proportionnelle à l’intensité des pluies sur les surfaces rocheuses dénudées et à la violence des tempêtes là où existe une mince couverture de sol ou de litière. Les implications plus larges de ces conclusions pour le développement des paysages karstiques sont envisagées.
Keywords
erosion rate • chemical erosion • karst • nude surface • covered surface • karst