Relevant skala
Den grunnleggende årsaken til variasjon i kalkinnhold (KA) i landsystemer er den store variasjonen mellom bergarter med hensyn til kjemisk sammensetning og forvitringsegenskaper (se Artikkel 19). Én og samme bergart kan dekke et område med (lineær) utstrekning på flere titalls mil (for eksempel grunnfjelldekket i Sørøst-Norge og gneisdekket på Nordvestlandet, men forekomster av bergarter (og mineraler) som skiller seg vesentlig fra omgivelsene også være svært små (noen nedre grense finnes ikke). ’Normal’ skala for variasjon i bergartsegenskaper med betydning for plassering av marksystemer langs økoklinen kalkinnhold (KA) er i størrelsesorden 1–100 km (103–105 m).
Berggrunnens innflytelse på markas kalkinnhold (KA) modifiseres gjennom to prosesser; forekomsten av et løsmassedekke oppå det faste fjellet, og utviklingen av et jordsmonn (oppå det eventuelle løsmassedekket). Løsmasser består av knust og blandet mineralmateriale, og inneholder ofte en miks av bergarter fra opprinnelsessteder langt unna stedet der løsmassene blir avsatt. Jordsmonnsutviklingen innebærer akkumulering av organisk materiale og utvasking av mineralnæringsstoffer. Resultatet blir en toppjord som kan være (vesentlig) surere enn mineraljordsmaterialet toppjorda hviler på (se Artikkel 27). Jordsmonnsutviklingen har ulike forløp på ulike steder, avhengig av en lang rekke faktorer som varierer på finere skala enn berggrunnsegenskapene (helning, vanntilgang, løsmassefordeling, eksposisjon etc.). Toppjorda viser derfor variasjon i kalkinnhold (KA) over stor skalaspennvidde.
R. Økland et al. (2001) viser at i sumpskoger (natursystem-hovedtype flommyr, myrkant og myrskogsmark) i et område med betydelig fin-skala topografisk variasjon (Østmarka naturreservat; Lørenskog, Enebakk og Rælingen kommuner, Akershus) varierer torv-pH og innholdet av mineralnæringsstoffer i torva først og fremst mellom arealenheter av sumpskog, det vil i på lineær skala 100–1 000 m (102–103 m). Sjörs (1948) sin undersøkelse av myrkomplekset Skattlösbergs Stormosse i Dalarne (Midt-Sverige) viser betydelig variasjon i torv- og vann-pH innenfor ett og samme myrkompleks (hovedsakelig tilhørende natursystem-hovedtypen åpen myrflate), og at denne variasjonen først og fremst forårsakes av hvordan vannbaner (’dråg’) med tilsig av rikere jordvann fra fastmarksområdene omkring myra sprer seg utover myrflata. Skarpe grenser i vegetasjonen gjenspeiler endring fra kalkinnhold (KA) trinn 2 kalkfattig (noen steder til og med trinn 1 ombrogen) til trinn 5 kalkrik over avstander ned mot 1 m. Skala for variasjon i kalkinnhold (KA) innenfor landskapsdel-hovedtypen våtmarksmassiv bestemmes først og fremst av myras hydromorfologi. På høymyrer [se beskrivelse av landformgruppa torvmarksformer (TF)] kan det finnes svært gradvis variasjon fra et større ombrogent område til tydelig jordvannspåvirkete områder nær fastmark (Malmer 1962, R. Økland 1989a). Skalaen for denne variasjonen bestemmes av myras hydromorfologi, blant annet av helningen på myrpartier der jordvann fra fastmarka i perioder med stor vanntilførsel trenger ut på myra i retning av ombrogene partier.’Sonene’ som svarer til trinn langs økoklinen kalkinnhold (KA) kan være i størrelsesorden fra 2 til 50 m breie. Både på åpen myrflate og i myrskogsmark (natursystem-hovedtypen flommyr, myrkant og myrskogsmark) finnes imidlertid variasjon i kalkinnhold (KA) også på enda finere skalaer på grunn av interaksjon mellom de lokale basisøkoklinene kalkinnhold (KA) og vannmetning: vannmetning av marka (VM–A). Vannmetning: vannmetning av marka (VM–A) trinn A3 tuenivå har lavere pH og lavere mineralnæringsinnhold enn trinn A4 fastmatte og trinn A5 mykmatte på grunn av at de forskjeller i kjemiske prosesser mellom torv med ulik grad av gjennomlufting (Malmer 1962). Tyler (1981) viser at artenes fordeling innenfor myr som overveiende er ekstremt mineralnæringsrik [kalkinnhold (KA) trinn 6 kalkmark] kan gjenspeile variasjon i avstand til grunnvannsspeil og pH på skalaer ned til under 10 cm.
Helt tilsvarende variasjon i kalkinnhold (KA), for eksempel uttrykt ved pH, finnes i humuslaget i fastmarksskogsmark. På steder med kalkrik berggrunn kan variasjonen i vegetasjon på relativt fin skala være stor, med forekomst av naturtyper som kjennetegner kalkinnhold (KA) trinn 2 kalkfattig (mark) på steder med grunt jordsmonn og av naturtyper som kjennetegner trinn 3 moderat kalkfattig (mark) eller trinn 4 intermediær på steder med tjukt jordsmonn rikt på organisk materiale. På steder med berggrunn som i utgangspunktet er kalkfattig kan gunstige topografiske forhold, finmaterialrike løsmasser og/eller tilførsel av kildevann kunne resultere i mark som er to eller tre trinn mer kalkrik enn berggrunnen i seg sjøl skulle tilsi (R. Økland & Eilertsen 1993). Også i skogsmark finnes imidlertid variasjon i kalkinnhold (KA) på svært fine skalaer, ned mot centimetre, som følge av biologiske prosesser (dyreaktivitet, for eksempel gravende maur; Lyford 1964), tilførsel av død ved, små jordskred etc. (Troedsson & Lyford 1973). ’Normal’ skala for variasjon på trinn-nivå langs økoklinen kalkinnhold (KA) i skogsmark er i området 10–100(–1000) m (101–102 m).
I ferskvannssystemer skjer en sterk utjevning av variasjonen i kalkinnhold (KA) på grunn av vannmasseblanding. Vannmassene i innsjøer, også store innsjøer, kan derfor (vanligvis) plassereres innenfor ett og samme trinn langs kalkinnhold (KA). Relevant skala er lik skalaen for variasjon i bergartsegenskaper, det vil si 1–100 km (103–105 m).
Saltvannssystemer er, i likhet med de enkelte ferskvannsforekomstene, homogene med hensyn til kalkinnhold (KA) på grunn av vannmasseblanding.
Kalkinnhold (KA) varierer over et stort skalaspenn, fra de fineste skalaer (ned mot centimetre) til titalls mil. Mens ’hovedskalaen’ for variasjon i kalkinnhold (KA) i ferskvannssystemer er 1–100 km (103–105 m), er den i våtmarkssystemer og fastmarkssystemer med toppjordlag med høyt organisk innhold typisk (1–)10–1000 m, det vil si (100–)101–103 m.