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Geomorfologia é a ciência que estuda as formas do relevo terrestre, levando em conta a estrutura geológica, a natureza das rochas, as influências do clima e da vegetação e outros elementos. Seu objeto de estudo é o relevo atual, no que se distingue da paleogeografia, que trata de reconstituir as formas do relevo no decorrer do tempo geológico. Também se distingue da geologia, que estuda o globo terrestre no sentido vertical, enquanto a geomorfologia o estuda no nível superficial. Tem como ciências auxiliares a climatologia, que trata dos fenômenos atmosféricos que influem na modelagem do relevo; a geografia humana, que trata da forma como o homem e a sociedade atuam sobre o meio; a biogeografia, que estabelece as relações entre o habitat e a flora e a fauna; e a matemática, que permite quantificar os processos geomorfológicos e sua evolução cronológica.
A superfície da Terra, na maior parte das regiões, apresenta formas irregulares e acidentadas. O trabalho de modelagem do relevo, pacientemente realizado pela natureza no decorrer de milhões de anos, resulta da interação de diversos fatores, entre os quais a estrutura interna do planeta, o fenômeno da orogênese, a erosão e a composição das rochas nos diversos pontos da crosta.
Até o final do século XIX, os geógrafos supunham que os fatos geológicos eram consequência de fenômenos catastróficos e violentos. O americano William Morris Davis, fundador da geomorfologia, foi o primeiro a lançar a ideia de uma lenta evolução do relevo. Sua teoria dos ciclos geológicos, segundo a qual as formas do relevo seguem sempre a mesma evolução, na sequência juventude-maturidade-velhice, foi posteriormente ultrapassada pela teoria dos ciclos morfoclimáticos. Segundo essa teoria, a mais aceita, o relevo é gerado basicamente por fatores endógenos (levantamentos ou deslocamentos da crosta em consequência de movimentos tectônicos), influenciados por condições exógenas (fenômenos de erosão, transporte de materiais e sedimentação).
Por esse motivo, as formas do relevo alteram-se constantemente e o ciclo geológico geral experimenta diferentes evoluções de acordo com as mudanças nas condições endógenas e exógenas locais.
Representação do relevo. O estudo geomorfológico de áreas emersas consta, portanto, de duas partes principais: relevo e erosão, para as quais o uso de mapas topográficos é indispensável. Os mapas empregam geralmente a escala 1:50.000 (cada centímetro representado no mapa corresponde a 0,5km) e reproduzem, por meio de curvas de nível ou isoípsas (linhas que ligam os pontos de mesma altitude), combinadas com sombras e cores, a configuração do relevo em determinadas regiões do planeta. Nos mapas topográficos do fundo do mar, o relevo é marcado por curvas batimétricas, que unem os pontos de mesma profundidade. Enumeram-se a seguir alguns dos principais acidentes de relevo.
Cumes são os pontos mais elevados do relevo. A linha de cumeada é a que une os pontos mais altos de uma cordilheira e costuma coincidir com o divisor de águas entre os dois declives (a linha separadora das águas pluviais). O desnível entre dois pontos é chamado inclinação. Pode apresentar formas diferentes e ser mais ou menos escarpado.
As colinas, pequenas elevações do terreno com declives suaves, constituem formas de relevo derivadas de altitude geralmente inferior a cinquenta metros. Aparentadas às montanhas, diferem destas pela menor altitude e pelo fato de estarem isoladas umas das outras. Algumas colinas, como as morainas e dunas, têm aspecto particular e são produzidas pelo acúmulo de gelo ou areia transportada pelo vento. Em sua maior parte, no entanto, as colinas são formas de erosão.
Planaltos são terrenos sedimentares mais ou menos planos, situados em altitudes variáveis. Em geomorfologia, emprega-se essa designação para as terras situadas acima de 200m cuja superfície seja relativamente plana. Gargantas ou passos são passagens apertadas e profundas situadas entre duas altitudes.
Vale é uma depressão linear marcada por duas vertentes ou inclinações do terreno. A linha que une os dois pontos mais baixos do vale, conhecida como talvegue, costuma estar ocupada por rios ou cursos de rios intermitentes.
Terras e mares. Mares e oceanos cobrem cerca de setenta por cento da superfície da Terra. As maiores massas continentais situam-se no hemisfério norte, de modo que oitenta por cento do hemisfério sul se encontra coberto pela água. Na latitude 65o N se acha a maior extensão de terras emersas (América do Norte, Europa e Ásia). Essa distribuição de terras e mares condiciona o clima, que se torna mais extremado no interior dos continentes.
A diferença de nível entre o ponto mais elevado da Terra, o pico do monte Everest, no Himalaia (8.848m), e o ponto mais profundo do oceano, o fundo da fossa das Marianas (cerca de 11.000m), não chega a vinte quilômetros, contraste pequeno em relação à extensa superfície do globo terrestre.
O relevo submarino compõe-se de quatro tipos de unidades geomorfológicas: (1) plataformas continentais, ou planaltos submarinos, com até 200m de profundidade, contíguos à linha do litoral; (2) dorsais oceânicas, cadeias de montanhas submersas; (3) bacias oceânicas, depressões compreendidas entre as plataformas e as dorsais; e (4) fossas abissais, depressões estreitas e profundas, próximas ao litoral de algumas regiões e aos arcos insulares, cuja formação se deve a fenômenos orogênicos e vulcânicos.
Geomorfologia aplicada. Uma nova disciplina da geomorfologia interessa particularmente à engenharia: a geomorfologia aplicada, que fornece dados para obras de fundamental importância, como a construção de barragens para a produção de energia elétrica e o traçado de ferrovias. É útil ainda nas pesquisas minerais; no controle de movimentos de solos e de massas de rochas decompostas numa vertente; no controle da erosão, enxurradas e ravinamentos; na implantação de cidades, rodovias e aeroportos; e no uso da terra para agricultura.