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Per decenni la domanda “Perché i fiumi si dividono?” ha sconcertato gli idrologi, nonostante la sua risposta apparentemente ovvia. Quando un singolo canale si divide in due, l'evento viene chiamato biforcazione e fiumi iconici come il Reno, il Mississippi e il Torne in Svezia mostrano questo fenomeno.
Un recente studio dell’Università della California, a Santa Barbara, ha finalmente illuminato i meccanismi dietro le biforcazioni dei fiumi. Esaminando quasi quattro decenni di immagini satellitari e dati geologici di 84 fiumi distinti, l'autore principale AustinChadwick e colleghi hanno identificato un fattore chiave:quando l'erosione di una sponda del fiume supera i sedimenti depositati sulle sponde a valle, il canale si allarga, dando infine origine a due fili separati.
Anche se la logica può sembrare controintuitiva – l’acqua tende a tracciare il percorso di minor resistenza – le condizioni che innescano una scissione stabile e duratura sono rare. Ciò spiega perché solo una manciata di grandi fiumi hanno biforcazioni permanenti riconosciute per nome. Le informazioni dello studio fanno luce su come l'erosione e le dinamiche dei sedimenti trasformano la geometria di un fiume nel tempo.
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I fiumi sono sistemi dinamici che erodono e depositano continuamente sedimenti mentre scorrono. L'equilibrio tra erosione (materiale rimosso dalle rive) e deposizione (materiale depositato nel canale) determina se un fiume rimane un unico filo o sviluppa più fili. Quando erosione e deposizione sono in equilibrio, la larghezza del fiume rimane relativamente costante, come esemplificato dal Rio delle Amazzoni, che mantiene un unico filo lungo il suo viaggio di 4.000 miglia dalle Ande al delta brasiliano.
Al contrario, quando l’erosione supera la deposizione, il fiume si allarga. I sedimenti che normalmente si depositerebbero lungo le rive a valle si accumulano invece al centro del letto del fiume. Quando questi depositi centrali salgono al di sopra del livello dell’acqua, possono dividere il flusso in due canali separati. Se i nuovi canali si uniscono si forma un'isola; se rimangono separati, si ottiene una biforcazione permanente.
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Le divisioni dei fiumi non sono sempre permanenti. Nei delta, ad esempio, le forze delle maree e le variazioni stagionali del flusso creano e abbandonano costantemente nuovi percorsi. Gli interventi umani accelerano questi cambiamenti. Le dighe alterano i regimi di flusso; la riduzione dei livelli dell'acqua può causare il prosciugamento dei fiumi multi-thread, riconvertendoli in sistemi a single-thread e rimodellando i paesaggi circostanti, come si è visto nel delta del Mississippi, dove la costruzione di dighe ha portato a significative perdite di territorio.
Comprendere lo squilibrio tra erosione e deposizione offre una nuova prospettiva per il ripristino dei fiumi. Lo studio dell'UCSB suggerisce che un sistema multi-thread può ristabilirsi in circa il 90% in meno di tempo e spazio rispetto a un sistema a thread singolo, una scoperta che potrebbe ispirare strategie di ripristino ecologico più efficienti.
