Le anse del fiume Mamore in Bolivia. Credito:Planet Labs, Inc.
Lasciato a se stesso e dato abbastanza tempo, i fiumi vagano, erodendo le loro sponde e lasciandosi alle spalle i loro vecchi canali. È un comportamento che gli ingegneri devono tenere a mente quando gestiscono fiumi o pianificano progetti vicino ad essi. Ma una nuova ricerca dell'Università del Texas ad Austin ha rivelato che i vecchi metodi per stimare i tassi di migrazione potrebbero ripensarci.
La ricerca è stata condotta dall'UT Jackson School of Geosciences Bureau of Economic Geology e ha scoperto che il tasso di migrazione fluviale è direttamente collegato a quanto siano nette le sue curve, una scoperta che sfida la saggezza prevalente su come la curvatura del fiume e la migrazione si relazionano e mostra che la relazione non è così complicata come si pensava in precedenza, disse Zoltán Sylvester, un ricercatore presso l'ufficio che ha guidato lo studio.
"Quando guardiamo ai fiumi che abbiamo studiato, più forte è la curva, più stretta è la curva, più veloce si muove, " ha detto. "E 'un rapporto semplice."
Il lavoro prevedeva il monitoraggio della migrazione fluviale nel bacino amazzonico utilizzando foto satellitari. I risultati sono stati pubblicati sulla rivista Geologia il 6 febbraio. È stato co-autore di Paul Durkin, un assistente professore presso l'Università di Manitoba e Jacob Covault, un ricercatore presso l'ufficio.
È scienza consolidata che il tasso di migrazione fluviale - la velocità con cui parti di un fiume si muovono attraverso un paesaggio - è determinato dalla curvatura delle sue anse. Però, ricerche precedenti hanno scoperto che c'era un limite su quanta curvatura potesse influenzare il tasso di migrazione. Secondo questi primi risultati, il tasso di migrazione massimo si è verificato lungo parti del fiume in cui il raggio di curvatura dell'ansa (un valore che si riferisce alla nitidezza dell'ansa) è da due a tre volte la larghezza di un fiume. Si pensava che le curve più nitide rallentassero la migrazione creando un ambiente più turbolento per il flusso dell'acqua.
Un'animazione in cartone animato che mostra la relazione tra le curve di ansa del fiume e la migrazione fluviale. Mentre le curve strette causano tassi di migrazione più elevati, il punto di massima migrazione avviene a valle della massima curvatura della curva. Questo crea un "ritardo" tra il punto di massima curvatura e il punto di massima migrazione. Credito:Zoltan Sylvester/ The University of Texas at Austin Bureau of Economic Geology.
In contrasto, Sylvester e il suo team hanno scoperto che non c'è un limite. Anziché, sembra esserci una connessione diretta tra la curvatura dell'ansa del fiume e il tasso di migrazione, con curve più strette che causano un tasso di erosione più elevato, che è collegato a un tasso di migrazione più rapido. Un'altra scoperta chiave è che la migrazione legata alla curvatura avviene a valle della curva stessa, non esattamente a fianco come spesso si pensava in precedenza.
"Se prendi in considerazione questo cambiamento ... si allineano magnificamente, " disse Silvestro.
Sylvester ha affermato che questo cambiamento è stato trascurato nella maggior parte delle ricerche precedenti e potrebbe aver contribuito all'idea che esiste una curvatura media per la quale i tassi di migrazione sono più alti.
I ricercatori hanno utilizzato i dati satellitari acquisiti dal programma Landsat per rivelare la connessione tra le anse dei fiumi e la migrazione, con le immagini che danno ai ricercatori una vista dall'alto di centinaia di anse fluviali lungo sette fiumi nel bacino amazzonico e di come sono migrati negli ultimi 30 anni. I ricercatori hanno scelto di concentrarsi sui fiumi del bacino amazzonico a causa del loro alto tasso di migrazione e della loro posizione lontana dall'interferenza delle persone o da complicate ambientazioni geologiche. Questi altri fattori possono influenzare il tasso di migrazione fluviale, ma avere un'idea di base di come le curvature aiutano a controllare un fiume è un utile punto di partenza e potrebbe aiutare a rivelare quando sono in gioco altri fattori, disse Jonathan Schwenk, un borsista post-dottorato al Los Alamos National Lab che studia il comportamento dei fiumi.
"Il metodo degli autori per mettere in relazione la curvatura con il tasso di migrazione fornisce un quadro molto carino per determinare dove è appropriato un modello di migrazione semplice, ", ha detto Schwenk. "Mi piacerebbe vedere questa analisi estesa ai fiumi che scorrono attraverso ambienti diversi per avere davvero un'idea dei fattori che fanno sì che i modelli semplici e la teoria divergano dai modelli di migrazione osservati".
