Globalmente bastante raro, los arcos de roca natural evocan una sensación de intriga y admiración cuando los humanos los encuentran. Estos arcos de piedra sobre el espacio vacío, a menudo desnudos, a veces envueltos en vegetación, demuestran los poderes terrenales de la erosión y la intemperie. Los arcos, que según la definición más amplia también incluyen puentes de roca, se han desarrollado en una variedad de entornos y situaciones, desde el desierto del Sahara hasta el interior del suroeste de Estados Unidos, pero muchos comparten historias geológicas básicas.

Weathering y Arches

Junto con el desgaste masivo y la erosión, la meteorización es uno de los tres principales procesos geológicos de denudación, mediante el cual la roca se descompone y se transporta. La intemperización implica técnicamente fuerzas mecánicas, químicas y biológicas que desmantelan la roca, pero estas fuerzas no eliminan los fragmentos resultantes: la "limpieza" se logra por la gravedad, como en el derroche masivo, o el agua y el viento, como en la erosión. El intemperismo es una herramienta principal mediante la cual los arcos se esculpen, a menudo mediante exfoliación, donde las placas enteras y los rizos de la roca se desprenden, formando eventualmente "ventanas" y finalmente, enormes agujeros, y el agua es el principal agente.

Wedging

Una fuerza preeminente que crea arcos tanto en ambientes áridos como no áridos es la congelación, una especie de meteorización mecánica. El agua se cuela en las uniones rocosas naturales y se congela en el hielo, ensanchando la fractura. Después de que el hielo se derrita, el agua líquida penetra más profundamente en la masa rocosa para congelarla y hacer palanca. Durante milenios, este tipo de cuña congelada puede destripar una roca para formar un arco. Un proceso relacionado, la formación de sal, es notable en los desiertos: el agua evaporada de las grietas de las rocas deja cristales de sal que, como el hielo, pueden ejercer una fuerza que se vuelve inexorable y se desmantela con el tiempo

Erosion and Arches

El agua también actúa como una fuerza erosiva para crear arcos. La erosión es un proceso de denudación distinto de la meteorización; además de romper activamente la roca, la erosión también transporta los frutos de la erosión (cantos rodados y adoquines) lejos de su origen. Una corriente erosiva puede perforar un hueco debajo de la roca sobresaliente; si la corriente continúa fluyendo debajo de su trabajo manual, el tramo de la roca se llama puente natural, una forma específica de arco natural. A lo largo de la costa, las crecientes olas del océano pueden erosionar los arcos de los acantilados, como a lo largo de la costa de las Islas Orcadas o la costa oeste de los EE. UU.

Otros procesos

Otras acciones geológicas pueden preparar el escenario para desgaste del arco. En el Parque Nacional Arches en el sureste de Utah, por ejemplo, que contiene la mayor colección de accidentes geográficos del mundo, la falla de la roca arenisca suprayacente debido a la inestabilidad de las capas de sal subyacentes produjo juntas y exposiciones de rocas que hicieron que los estratos fueran más vulnerables a la intemperie. El desgaste químico a menudo funciona junto con la meteorización mecánica para crear arcos, como en el caso en que el agua de lluvia acidificada disuelve la roca carbonatada. Los geólogos en el pasado han señalado erróneamente al viento como un importante agente formador de arcos de la erosión, pero investigaciones posteriores sugieren que este no es el caso. Es probable que el viento no forme arcos de roca, pero puede pulir y tal vez expandir los existentes mediante la abrasión de la arena arrastrada por el viento, así como también eliminar restos minúsculos desgastados.