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Erosão

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Grave erosão do solo em um campo de trigo perto de Washington State University, EUA.

A erosão é a deportação ou deslocamento de sólidos ( sedimentos , solo , rocha e outras partículas) normalmente pelos agentes de correntes tais como, vento, água ou gelo por baixo ou alpino movimento em resposta a gravidade ou por organismos vivos ( no caso de bioerosão).

Erosão se distingue de resistência, que é o processo de desagregação química ou física dos minerais das rochas, embora os dois processos podem ser concorrente.

A erosão é um processo natural intrínseco, mas em muitos lugares, é aumentada por humanos uso da terra. Más práticas de uso da terra incluem desmatamento, sobrepastoreio, a atividade de construção não gerenciado e estrada ou edifício. A terra que é utilizado para a produção de colheitas agrícolas em geral experimenta uma maior taxa de erosão significativa do que a de terra sob vegetação natural. Isto é particularmente verdadeiro se o solo é utilizado, o que reduz a cobertura vegetal na superfície do solo e perturba tanto a estrutura do solo e das raízes da planta que, de outra forma segurar o solo no local. No entanto, a melhoria das práticas de uso da terra pode limitar a erosão, usando técnicas como construção de terraço, práticas de lavoura de conservação e plantio de árvores.

Uma certa quantidade de erosão é natural e, de facto, para o saudável ecossistema. Por exemplo, cascalhos mover continuamente a jusante nos cursos de água. Erosão excessiva, no entanto, causar problemas, tais como recebimento de água de sedimentação , danos aos ecossistemas e perda definitiva de solo.

Causas

A taxa de erosão fica tenso de muitos fatores. Fatores climáticos incluir o montante ea intensidade de precipitação , a temperatura média, bem como a gama típica de temperatura, e da sazonalidade, a velocidade do vento, a frequência tempestade. Os fatores geológicos incluem o sedimento ou tipo de rocha, a sua porosidade e permeabilidade, a inclinação (inclinação) da terra, e se as pedras são inclinadas, criticado, dobrado, ou resistido. Os fatores biológicos incluem a cobertura de solo de vegetação ou a falta dela, o tipo de organismos que habitam a área, eo uso da terra.

Em geral, dado vegetação e dos ecossistemas, você espera áreas com precipitações de alta intensidade, as chuvas mais frequentes, mais vento, tempestades ou mais para ter mais erosão. Sedimento com alta de areia ou conteúdo de silte e áreas com declives acentuados corroer mais facilmente, assim como áreas com rock altamente fraturado ou resistido. A porosidade e a permeabilidade da rocha sedimentar ou afectar a velocidade com que a água pode infiltrar-se no solo. Se a água subterrânea move, menos escoamento é gerado, reduzindo a quantidade de erosão da superfície. Sedimentos contendo mais de argila tendem a corroer menos do que aqueles com areia ou lodo. Aqui, no entanto, o impacto de sódio atmosférica sobre erodibilidade de argila deve ser considerada.

O fator que é mais sujeita a alterações é a quantidade eo tipo de cobertura do solo. Em uma floresta não perturbada, o solo mineral é protegida por uma camada de areia e uma camada orgânica. Essas duas camadas proteger o solo, absorvendo o impacto de gotas de chuva. Estas camadas eo solo underlaying em uma floresta é poroso e altamente permeável à chuva. Normalmente somente a precipitação mais grave e eventos granizo grandes levará ao escoamento superficial em uma floresta. Se as árvores são removidos por incêndio ou exploração madeireira, as taxas de infiltração permanecem elevados e erosão baixo o grau chão da floresta permanece intacta. Incêndios graves podem levar à erosão aumentou significativamente se seguido de chuvas fortes. No caso da construção ou da construção de estradas, quando a camada de areia é removida ou compactado a susceptibilidade do solo à erosão é grandemente aumentada.

As estradas são especialmente propensos a causar o aumento das taxas de erosão porque, além de remover a cobertura do solo, que podem alterar significativamente padrões de drenagem especialmente se um aterro foi feita para suportar a estrada. A estrada que tem um monte de rocha e um que é "hidrologicamente invisível" (que recebe a água para fora da estrada o mais rápido possível, imitando os padrões de drenagem natural) tem a melhor chance de não causar aumento da erosão.

Muitas atividades humanas remover a vegetação de uma área, tornando o solo facilmente erodido. Logging pode causar aumento da taxas de erosão devido à compactação do solo, exposição de solo mineral, por exemplo, estradas e desembarques. No entanto, é a remoção ou de acordo com o chão da floresta não a remoção da cobertura que pode levar à erosão. Isso ocorre porque as folhas da árvore gotas de chuva em greve se coligar com outras gotas da chuva criando gotas maiores. Quando estas gotas maiores cair (chamado interceptada) que pode atingir novamente velocidade terminal e fira a terra com mais energia, em seguida, se tivessem caído em campo aberto. Velocidade terminal de gotas de chuva é atingido em cerca de 8 metros. Porque dosséis florestais são geralmente mais elevadas do que isso, queda de folhas pode recuperar a velocidade terminal. No entanto, o chão da floresta intacta, com suas camadas de serapilheira e matéria orgânica, absorve o impacto das chuvas.

Pesado pastejo pode reduzir vegetação suficiente para aumentar a erosão. Alterações no tipo de vegetação numa área também pode afectar a taxa de erosão. Diferentes tipos de vegetação levar a diferentes taxas de infiltração da chuva no solo. As zonas florestadas têm maiores taxas de infiltração, de modo a precipitação irá resultar em menos escoamento superficial, que corrói. Em vez disso, grande parte da água vai nos fluxos de subsuperfície, que são geralmente menos erosivo. Serapilheira e arbustos baixos são uma parte importante das altas taxas de infiltração de sistemas florestais, a remoção do que pode aumentar as taxas de erosão. Serapilheira também abriga o solo do impacto das gotas de chuva que caem, que é um agente significativo de erosão. Vegetação também pode alterar a velocidade dos fluxos de escoamento superficial, de modo que as gramíneas e arbustos também pode ser fundamental neste aspecto.

Uma das principais causas de perda de solo erosivo no ano de 2006 é o resultado de corte e queima tratamento de tropical floresta . Quando a superfície total de terra é despido de vegetação e, em seguida, ao vinagrete de todos os organismos vivos, os solos superiores são vulneráveis à erosão eólica e hídrica. Em uma série de regiões da terra, sectores inteiros de um país se tornaram improdutivos. Por exemplo, no Madagáscar alta centro platô, compreendendo aproximadamente dez por cento da área terrestre do país, praticamente toda a paisagem é estéril da vegetação , com sulcos erosivos gully tipicamente superiores a 50 metros de profundidade e um quilômetro de largura. Agricultura itinerante é um sistema agrícola que às vezes incorpora o corte e queima método em algumas regiões do mundo. Isto degrada o solo e faz com que o solo a tornar-se cada vez menos fértil.

Efeito

Cerca de 40% das terras agrícolas do mundo está seriamente degradada. De acordo com a ONU , uma área de solo fértil o tamanho da Ucrânia é perdido a cada ano por causa da seca , desmatamento e mudança climática . Em ?frica , se as tendências atuais de degradação do solo continuar, o continente pode ser capaz de alimentar apenas 25% de sua população até 2025, de acordo com Instituto baseado em Gana de UNU para recursos naturais em ?frica.

Erosão Banco passou por quatro rodas veículos todo-terreno, Yauhanna, Carolina do Sul

Quando a terra é usado em demasia por atividades animais (incluindo os humanos), não pode haver erosão mecânica e também a remoção de vegetação que leva à erosão. No caso do reino animal, este efeito seria principalmente com material de animal muito grande rebanhos stampeding como o Gnu azul sobre a Planície Serengeti. Mesmo neste caso, há benefícios mais amplos materiais para o ecossistema, tais como continuando a sobrevivência de pastagens, que são indígenas desta região. Este efeito pode ser visto como anómala ou um problema apenas quando houver um desequilíbrio significativo ou superpopulação de uma espécie.

No caso de uso humano, os efeitos são também geralmente ligada a superpopulação. Para quando um grande número de caminhantes usar trilhas ou o uso intensivo de fora do veículo de estrada ocorre, os efeitos erosivos muitas vezes seguem, decorrentes da remoção da vegetação e franzindo de tráfego de pé e fora de pneumáticos de veículos rodoviários. Estes efeitos também podem acumular-se a partir de uma variedade de atividades humanas ao ar livre, novamente simplesmente decorrente de muitas pessoas que utilizam um recurso finito terra.

Um dos problemas mais graves e de longa execução erosão da água em todo o mundo está nos República Popular da China , no curso médio do rio Amarelo e os alcances superiores do rio Yangtze . A partir do Rio Amarelo , mais de 1,6 bilhões de toneladas de sedimentos flui para o mar a cada ano. O sedimento se origina principalmente da erosão hídrica na Região Planalto de Loess do noroeste.

Processos erosivos

Erosão gravidade

Movimento de Massa é o movimento de inclinação para baixo de rock e sedimentos, principalmente devido à força da gravidade . Movimento em massa é uma parte importante do processo de erosão, como ele se move o material de elevações mais altas para reduzir elevações onde outros agentes erosão, tais como córregos e geleiras pode, então, pegar o material e movê-lo para elevações ainda mais baixos. Processos em massa Movimento são sempre ocorrendo continuamente em todas as pistas; alguns processos em massa movimento agir muito lentamente; outras ocorrem muito de repente, muitas vezes com resultados desastrosos. Qualquer movimento para baixo-declive perceptível de rocha ou sedimentos é muitas vezes referida, em termos gerais, como uma deslizamento de terra. No entanto, deslizamentos de terra podem ser classificados de uma forma muito mais detalhada que reflete os mecanismos responsáveis pelo movimento e da velocidade com que o movimento ocorre. Uma das manifestações visíveis topográficas de uma forma muito lenta de tal actividade é uma declive scree.

Slumping acontece em ladeiras íngremes, ocorrendo ao longo de zonas de fratura distintas, muitas vezes dentro materiais como argila que, uma vez lançado, pode mover-se muito rapidamente downhill. Eles, muitas vezes mostram uma forma colher- depressão isostática, em que o material começou a deslizar ladeira abaixo. Em alguns casos, a queda é provocada pela água sob a inclinação enfraquecendo-o. Em muitos casos, é simplesmente o resultado de má engenharia ao longo rodovias onde é uma ocorrência regular.

Superfície de deslizamento é o movimento lento de detritos do solo e rocha por gravidade, que geralmente não é perceptível, exceto por meio da observação prolongada. No entanto, o termo também pode descrever a laminação de solos desalojado de partículas de 0,5 a 1,0 mm de diâmetro por vento ao longo da superfície do solo.

A erosão hídrica

Quase esfera perfeita em granito , Trégastel, Brittany.

Erosão Splash é o desapego eo movimento transportado por via aérea de pequenas partículas do solo causadas pelo impacto das gotas de chuva no solo.

Folha erosão é o desprendimento de partículas do solo pelo impacto gota de chuva e sua curva descendente remoção por água que flui por terra como uma folha em vez de em canais definidos ou sulcos. O impacto da gota de chuva rompe o agregado do solo. Partículas de argila, silte e areia preencher os poros do solo e reduzir a infiltração. Após os poros da superfície são preenchidos com areia, silte ou argila, o fluxo de superfície terrestre da água começa, devido à redução das taxas de infiltração. Uma vez que a taxa de chuva que cai é mais rápido do que a infiltração, escoamento ocorre. Há duas fases de erosão laminar. O primeiro é respingo chuva, em que as partículas do solo são batidos no ar pelo impacto gota de chuva. Na segunda etapa, as partículas soltas são movidos downslope por grandes lençóis de água enchido com sedimento conhecido como sheetfloods rapidamente fluindo. Este estágio de erosão laminar é geralmente produzido por aguaceiros, sheetfloods comumente viajar distâncias curtas e duram apenas por um curto período de tempo.

Rill erosão refere-se ao desenvolvimento de pequenas, caminhos de fluxo concentradas efêmeros, que funcionam tanto como fonte de sedimentos e sedimentos sistemas de liberação para a erosão em encostas. Geralmente, quando as taxas de erosão da água em zonas de montanha perturbados são maiores, rills estão ativos. Profundidades de fluxo em riachos são tipicamente da ordem de alguns centímetros ou menos e encostas pode ser bastante íngreme. Essas condições constituem um ambiente hidráulico muito diferente do que normalmente encontrados em canais de córregos e rios. Rills corroendo evoluir morfologicamente no tempo e no espaço. A superfície do leito rill muda como corrói solo, que por sua vez altera o sistema hidráulico do fluxo. O sistema hidráulico é o mecanismo de condução para o processo de erosão e, portanto, alterações dinâmicas padrões hidráulicos causar continuamente mudando padrões de erosão no córrego. Assim, o processo de evolução córrego envolve um ciclo de feedback entre descolamento fluxo, hidráulica e forma cama. Velocidade de fluxo, profundidade, largura, rugosidade hidráulica, inclinação cama local, atrito inclinação e taxa de desprendimento são o tempo eo espaço de funções variáveis do processo evolutivo córrego. Sobreposto a estes processos interativos, a carga de sedimentos, ou quantidade de sedimentos no fluxo, tem uma grande influência sobre as taxas de desagregação do solo em sulcos. Medida que a carga aumenta, a capacidade de sedimentos da água que flui para separar diminui mais sedimento.

Sempre que as taxas de precipitação superior a taxa de infiltração do solo, ocorre o escoamento. Escoamento turbulência na superfície muitas vezes pode causar mais erosão do que o impacto inicial gota de chuva.

Gully resultados erosão onde a água flui ao longo de uma depressão linear corroendo uma vala ou ravina. Isto é particularmente visível na formação de formas ocas, onde, antes de ser asfaltada, uma velha estrada rural tem ao longo dos anos tornaram-se significativamente mais baixos do que os campos circundantes.

Vale ou fluxo erosão ocorre com o fluxo de água contínuo ao longo de uma característica linear. A erosão é tanto descendente, o aprofundamento do vale, e headward, estendendo o vale na encosta. Na fase inicial do fluxo de erosão, a atividade erosiva é predominantemente vertical, os vales têm uma secção transversal típica V eo gradiente de fluxo é relativamente íngreme. Quando alguns nível de base é atingido, a atividade erosiva muda para a erosão lateral, que amplia o fundo do vale e cria uma planície de inundação estreita. O gradiente de fluxo torna-se quase plana, e deposição de sedimentos de lateral torna-se importante como o fluxo serpenteia através do fundo do vale. Em todas as fases do fluxo de erosão, de longe o mais erosão ocorre durante períodos de inundação, quando mais e mais rápido em movimento a água está disponível para transportar uma carga de sedimentos maior. Em tais processos, não é só a água que corrói: suspensas partículas abrasivas, seixos e pedras, também pode actuar como erosivamente eles atravessam uma superfície.

No extremamente altas vazões, kolks, ou vórtices são formados por grandes volumes de água correndo rapidamente. Kolks causar erosão extrema local, arrancando terra firme e criando características geográficas do tipo buraco chamados Bacias de corte de rocha. Os exemplos podem ser vistas na enchente regiões resultar de glacial Lago Missoula, que criou o Scablands canalizadas na Região da Bacia do leste da Colômbia Washington.

Erosão da costa

Erosão devido à onda batendo na Venus Bay, South Australia.
Onda cortar plataforma causada pela erosão de falésias junto ao mar, em Southerndown em South Wales

Erosão da costa, o que ocorre em ambas as costas expostas e abrigadas, ocorre principalmente pela ação de correntes e ondas, mas a mudança do nível do mar (marés) também pode desempenhar um papel.

Acção hidráulica tem lugar quando o ar numa junta é subitamente comprimido por uma onda de fechar a entrada da articulação. Isso, então, ele rachaduras. Onda batendo é quando a energia pura da onda atingindo o precipício ou rock quebra peças off. Abrasão ou corrasion é causada por ondas lançando seaload para o precipício. É a forma mais eficaz e rápida de erosão da costa (para não ser confundido com a corrosão). A corrosão é a dissolução da rocha por ácido carbônico na água do mar. Falésias calcárias são particularmente vulneráveis a este tipo de erosão. Atrito é onde as partículas / seaload levada pelas ondas estão desgastados como eles batem um no outro e as falésias. Este, em seguida, faz com que o material de mais fácil de lavar. O material acaba como cascalho e areia. Outra importante fonte de erosão, especialmente no litoral de carbonato, é o chato, raspagem e moagem de organismos, um processo denominado bioerosion.

O sedimento é transportado ao longo da costa, no sentido da corrente que prevalece ( deriva litorânea). Quando a quantidade upcurrent de sedimentos é menor do que a quantidade que está sendo levado, ocorre erosão. Quando a quantidade de sedimento upcurrent é maior, de areia ou cascalho bancos tenderá a formar. Estes bancos podem migrar lentamente ao longo da costa na direcção do deriva litorânea, alternadamente proteger e expor partes da costa. Onde há uma curva no litoral, muitas vezes uma acumulação de material erodido ocorre a formação de um longo banco estreito (um cuspir). praias blindados e submerso no mar bancos de areia também pode proteger partes de uma linha costeira da erosão. Ao longo dos anos, como os bancos de areia gradualmente mudar, a erosão pode ser redirecionado para atacar diferentes partes do litoral.

Erosão do gelo

Erosão do gelo é causada pelo movimento do gelo, tipicamente como geleiras. Geleiras corroer predominantemente por três processos diferentes: abrasão / lavagem, depena, e empurrar gelo. Em um processo de abrasão, detritos nas arranhões gelo basais ao longo do leito, polimento e arrancando as rochas subjacentes, semelhante a lixa na madeira. As geleiras também pode causar pedaços de terra firme para quebrar fora do processo de arrancar. Em empurrão gelo, a geleira congela a sua cama, em seguida, uma vez que surge para a frente, ele se move folhas grandes de sedimento congelado na base junto com a geleira. Este método produziu alguns dos muitos milhares de bacias de lagos que salpicam a borda do protetor canadense. Estes processos, combinados com a erosão eo transporte pela rede de água abaixo da geleira, deixar morenas, drumlins, esker, s, moreia de fundo (até), kames, deltas kame, moulins, e erratics glaciares em seu rastro, normalmente no terminal ou durante o recuo dos glaciares .

tempo frio causa de água preso em fendas de rochas pequenas congela e se expande, quebrando a rocha em vários pedaços. Isso pode levar a erosão gravidade em encostas íngremes. O entulho que se forma no fundo de uma montanha íngreme é principalmente formado a partir de pedaços de rocha (solo) retiradas por este meio. É um problema de engenharia comum onde quer falésias rochosas são ao lado de estradas, porque descongela manhã pode cair pedaços de rochas perigosas para a estrada.

Em alguns lugares, a água escoa em rochas durante o dia, em seguida, congela à noite. Gelo se expande, assim, a criação de uma cunha na rocha. Ao longo do tempo, a repetição na moldagem e de fusão do gelo provoca fissuras, o que eventualmente quebra da rocha para baixo.

A erosão eólica

A formação de rocha no Altiplano, Bolívia esculpida pela erosão do vento.

A erosão eólica é o resultado do movimento de material pelo vento. Há dois efeitos principais. Em primeiro lugar, o vento faz com que pequenas partículas de ser levantado e, portanto, mudou-se para outra região. Isto é chamado de deflação. Em segundo lugar, essas partículas em suspensão podem ter impacto sobre objetos sólidos que causam erosão por abrasão (sucessão ecológica).

A erosão eólica ocorre geralmente em áreas com pouca ou nenhuma vegetação, muitas vezes em áreas onde há chuvas insuficientes para sustentar a vegetação. Um exemplo é a formação de areia dunas , em uma praia ou em um deserto. Quebra-ventos (como grandes árvores e arbustos) são muitas vezes plantadas pelos agricultores para reduzir a erosão eólica.

Erosão do solo e alterações climáticas

O consenso de cientistas atmosféricos é que a mudança climática está ocorrendo, tanto em termos de padrões globais de temperatura do ar e precipitação. Temperaturas atmosféricas mais quentes associados ao aquecimento do efeito estufa são esperados para levar a um ciclo hidrológico mais vigoroso, incluindo eventos de chuva mais extremas. Em 1998, Karl e Cavaleiro informou que 1910-1996 precipitação total sobre os EUA contíguo aumentado, e que 53% do aumento veio do máximo de 10% dos eventos de precipitação (a precipitação mais intensa). A percentagem de precipitação proveniente de dias de precipitação em excesso de 50 mm também aumentou significativamente.

Os estudos sobre a erosão do solo sugerem que maiores quantidades de chuva e intensidades vai levar a maiores taxas de erosão. Assim, se as chuvas e intensidades aumentar em muitas partes do mundo, como esperado, a erosão irá também aumentar, a menos que sejam tomadas medidas de melhoramento. As taxas de erosão do solo são esperados para mudar em resposta às variações do clima para uma variedade de razões. O mais directo, é a mudança na força erosiva da precipitação. Outras razões incluem: a) muda copa da planta causada por mudanças na produção de biomassa vegetal associada com regime de umidade; b) mudanças na cobertura da maca no chão causado por alterações em ambas as taxas de decomposição de resíduos planta impulsionado pela temperatura e umidade atividade microbiana do solo dependentes, bem como as taxas de produção de biomassa vegetal; c) mudanças na umidade do solo, devido à mudança de regimes de precipitação e as taxas de evapotranspiração, que altera índices de infiltração e escoamento; d) mudanças de erodibilidade do solo devido à diminuição da concentração de matéria orgânica do solo em solos que levam a uma estrutura de solo que é mais suscetível à erosão e aumento do escoamento devido ao aumento da impermeabilização da superfície do solo e crostas; e) uma mudança de precipitação de inverno de neve não erosiva a chuva erosiva devido ao aumento das temperaturas de inverno; f) derretimento do permafrost, o que induz um estado solo erodible a partir de uma previamente não-erodible um; e g) mudanças no uso da terra fez necessário para acomodar novos regimes climáticos.

Estudos realizados por Pruski e Nearing indicou que, outros fatores, como o uso da terra não é considerado, podemos esperar cerca de uma mudança de 1,7% na erosão do solo para cada 1% de variação na precipitação total sob as mudanças climáticas.

Efeitos tectônicas da erosão

A remoção por erosão de grandes quantidades de pedras de uma região particular, e a sua deposição em outros lugares, pode resultar em um alívio da carga sobre a crosta inferior e manto. Isto pode causar tectônica ou elevação isostática na região. A investigação realizada, desde o início da década de 1990 sugere que a distribuição espacial da erosão na superfície de um orogen pode exercer uma influência fundamental no seu crescimento e sua estrutura interna final (ver erosão e da tectônica).

Ciência de materiais

Na ciência dos materiais , a erosão é retirada das superfícies por trauma mecânico localizada repetido como, por exemplo, por partículas abrasivas em suspensão dentro de um fluido em movimento. A erosão também pode ocorrer a partir de misturas de líquidos não abrasivos. A cavitação é um exemplo.

Em erosão partícula dura, o dureza do material é impactado um grande factor de mecânica da erosão. Um material macio normalmente corroer mais rápido dos impactos que olha de relance. Material mais duro será tipicamente erosão mais rápida dos impactos perpendiculares. Dureza é um fator correlato para a resistência a erosão, mas uma dureza superior não garante melhor resistência. Factores que afectam a taxa de erosão também incluem a velocidade de impacto das partículas, o tamanho, densidade, dureza, e rotação. Os revestimentos podem ser aplicados para retardar a erosão, mas normalmente só pode retardar a remoção de material. A taxa de erosão para o impacto de partículas sólidas é tipicamente medida como massa de material removido dividido pela massa de material de impacto.

Uso figurativo

O conceito de erosão é comumente empregado por analogia com várias formas de real ou percebida de homogeneização (ou seja, a erosão de fronteiras), "nivelamento", conluio ou mesmo o declínio de qualquer coisa, desde moral para culturas indígenas. É um comum trope do idioma Inglês para descrever como a erosão da mutação gradual, orgânicos de algo pensado como distinto, mais complexo, mais difícil de pronunciar ou mais refinado em algo indistinto, menos complexo, mais fácil de pronunciar ou (depreciativamente) menos refinado.

Origem do termo

A primeira ocorrência conhecida de o termo "erosão" foi na tradução por 1541 Robert Copland de Texto médico de Guy de Chauliac O Questyonary de Cyrurygens. Copland usado para descrever como erosão úlceras desenvolvido no boca. Por 1774 "erosão" foi usada fora assuntos médicos. Oliver Goldsmith empregou o termo no contexto geológico mais contemporâneo, em seu livro História Natural, com as citações

"Bounds são, assim, colocar à erosão da terra pela água."
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