jord

Mekanisk beskrives en jordart etter sammensetningen av partikler og diameteren av disse i grupper. De grøvste partiklene er blokk og stein. De aller fineste partiklene er leire.

De finere partiklene, som grus, sand og silt, deles igjen opp i undergrupper.

Mineralske jordarter grupperes etter den andelen kornstørrelser som dominerer. Grusjord består hovedsakelig av grus, den slipper vannet lett igjennom og har liten evne til å holde på vann. Domineres jordarten av kornfraksjonen sand eller finere vil den prosentvise fordelingen mellom sand, silt og leir bestemme jordartsnavnet. En ren sandjord inneholder over 85 prosent sand (mest kvartskorn). Morenesand og morenegrus har blandet kornstørrelse, større eller mindre innhold av finpartikler og kan ha betydelig næringsinnhold, mens sedimentær sand og sedimentær grus er mer ensartet i kornstørrelse, utvasket og næringsfattig. En ren siltjord inneholder over 80 prosent silt. Inneholder jordarten mer enn 10–12 prosent leir, får jordarten -leire i navnet sitt (for eksempel siltig lettleire, sandig mellomleire, og så videre).

De fysiske og kjemiske egenskapene til jordpartiklene blir bestemt av hvilket geologisk opphav jorda har, hvilke mineraler opphavet besto av og den fysiske og kjemiske forvitringen som jorda har gjennomgått. Jordartens fysiske og kjemiske egenskaper, geologisk dannelse og opphavsmateriale vil til sammen danne utgangspunktet for hvordan klima og de levende organismene som senere har kommet til, har utviklet de ulike jordsmonnene vi finner i dag. Jordsmonndannelsen er også påvirket av topografien.

En geologisk inndeling av jordarter gir seks ulike grupper etter dannelse:

1. forvitringsjord (dannet på stedet)
2. organisk jord (dannet på stedet)
3. morenejord (flyttet med isen)
4. sedimentær jord (flyttet med vann)
5. flygesand (flyttet med vind)
6. skredjord (flyttet ved hjelp av egen vekt)

Forvitringsjord dannes på stedet ved kjemisk forvitring, for eksempel i møte med svak syre (som HCO₃ i vann) eller fysisk forvitring, for eksempel ved frostsprengning. I Norge er forvitringsjord lite utbredt, men den finnes over bergarter som kalkstein og skifer. Dette er bergarter som forvitrer lett. Overgangen mellom underliggende berggrunn og forvitringsjord er gjerne uskarp, og jordarten er lite ensartet.

Organisk jord dannes på stedet ved at opphopning av organisk materiale er større enn nedbrytningen. Dette er ofte tilfelle der det er enten kaldt eller vått (lite oksygen), eller begge deler. For at jordarten skal kalles organisk jord, må innholdet av organisk materiale være høyere enn 40 prosent i minimum 40 cm tykkelse på udyrket mark. Av organiske jordarter i Norge er det torvjord som har størst utbredelse. Vi finner torv og myr særlig i høyereliggende strøk i Sørøst-Norge og i Finnmark, samt på noen øyer på Nord-Vestlandet.

Morenejord består av svært dårlig sortert materiale avsatt av isbre. Partikkelstørrelsen varierer fra leir til blokk og alt er blandet sammen uten noen form for system. Derfor er det heller ingen lagdeling fra topp til bunn i morenejord. Det er vanlig å finne mye stein og blokker i norske morener, og disse kan utgjøre 30–70 prosent av totalvolumet. Resten fylles opp av mindre partikkelstørrelser, men leirinnholdet er ofte mindre enn ti prosent. Det finnes sammenhengende tykke lag morenejord i Norge, og de utgjør 20–30 prosent av landarealet. De største kontinuerlig tykke morenedekkene finnes på Jæren, Finnmarksvidda og indre deler av østlandsområdet. Morenejorddekket i Norge består likevel for det meste av usammenhengende tynnere lag på mindre enn én meter. Derfor forekommer det også ofte bart fjell sammen med morenejord.

Sedimentære jordarter er flyttet med vann, og karakterisert av godt sortert materiale, ofte med en klar lagdeling vertikalt. De sedimentære jordartene deles opp i:

1. breelvavsetninger (transportert og avsatt av smeltevann fra isbreer)
2. bresjøavsetninger (avsatt i bredemte sjøer, ferskvann)
3. strandavsetninger (utvasket og avsatt ved bølger og strømninger i strandsonen)
4. elve- og bekkeavsetninger (transportert og avsatt av strømmende vann etter istiden)
5. hav- og fjordavsetninger (avsatt under marin grense, i hav)

Flygesand, eller vindavsetninger, har liten utbredelse i Norge, men ett eksempel er et flyvesandområde nær Elverum. Dette er avsetninger av godt sortert finsand eller mellomsand transportert og avsatt av vind.

Skredjord dannes når forvitret materiale i bratt lende raser nedover og samles ved overgangen til svakere fall i terrenget. Dette er ofte ansamlinger av stein og blokk i et såkalt blokkhav. På noen lokaliteter finnes også finmateriale under den stein- og blokkrike overflaten.

Tilførsel av hovedsakelig organisk materiale og vann. Døde rester fra planter og dyr blir liggende på overflaten eller i øvre jordlag. Plantenes røtter dør og det dannes nye. Alt dette brytes helt eller delvis ned og bidrar til jordsmonndannelsen. Vertikal vannbevegelse bidrar til transport av nedbrytningsprodukter og løste stoffer nedover i jordsmonnet.

Dødt organisk materiale inneholder energi som kommer til nytte for sopp, bakterier og jorddyr ved nedbrytning. Mineralmateriale forvitres av svake syrer som kommer med nedbør eller fra nedbrytningsprodukter (organiske syrer) etter omdanning av dødt organisk materiale. Leir, silt og organisk materiale har ladninger som gjør at det dannes klumper av mineralmateriale og organisk materiale, såkalte aggregater. Omdanningen øker aggregatdannelsen i øvre jordlag. Aggregater øker jordas evne til å holde på vann og sørger for god lufting.

I fotosyntesen vil karbon tas opp i planten for å danne organiske strukturer som er nødvendig for normal plantevekst. Dette er en energikrevende prosess, og slik energi kommer i form av elektroner fra Solen. Energirike karbonforbindelser transporteres blant annet ned i planterøttene for å danne nye røtter. Dette skjer så lenge plantene lever. Alternativt når slike organiske forbindelser jordoverflaten ved nedfall av dødt organisk materiale.

Når røtter dør, eller dødt organiske materialet brytes ned, frigis karbon og energi til jorddyr, mikroorganismer og andre planter slik at de kan bygge opp sine kropper. Et annet viktig næringsstoff er nitrogen. Nitrogen tas opp i nitrogenbindende bakterier (nitrogenfiksering). Disse bakteriene lever i symbiose (fellesskap) med plantenes røtter og forsørger derfor slike planter med nitrogen. Disse organismene får tilgang på lett nedbrytbare karbonforbindelser fra plantene i retur. Planter og andre jordlevende organismer som ikke lever i symbiose med slike bakterier, får tak i sitt nitrogen ved at nitrogen frigis når andre organismer dør. Karbon og nitrogen kan tas opp fra luften, men de aller fleste næringsstoffer tas opp ved at dødt organisk materiale omdannes (rask prosess), eller ved at mineralene i jordsmonnet frigjøres ved mekanisk eller kjemisk forvitring (langsom prosess).

Alt biologisk opptak i jord skjer først etter at næringsstoffene er løst i jordvannet. Straks næringsstoffene tas opp i en organisme, vil disse næringsstoffene følge livssyklusen til disse organismene og transporteres videre i næringskjeden. Vertikal stofftransport skjer ved at løste stoffer følger sigevannet, at planterester males ned i jord med jorddyr og ved at planterøtter vokser nedover.

Tap av stoffer (mineralnæring og organiske molekyler) kan skje ved høsting (borttransport), gasstap, utvasking og erosjon, eller ved at disse bindes sterkt til humus eller mineraler i jorden. Karbon og nitrogen kan tapes som gass til atmosfæren i form av for eksempel karbondioksid (CO₂), metan (CH₄), lystgass eller dinitrogenmonoksid (N₂O) eller nitrogengass (N₂). Nitrogen kan også tapes som løst nitrat (NO₃) i sigevann, mens karbon kan tapes i sigevann i form av små løste organiske molekyler. Andre næringsstoffer, for eksempel fosfor (P), jern (Fe) og kobber (Cu), kan bindes sterkt til mineralpartikler og humus. Slik binding vil således gjøre dem biologisk utilgjengelig for kortere eller lang tid.

Erosjon av jord fører bundne stoffer med seg ut i vann, og på den måten har særlig fosfor blitt tapt fra dyrket mark og ført ut i ferskvann.