Uno studio unico nel suo genere condotto dall'Università del Texas ad Austin ha scoperto che l'erosione delle rocce e l'accumulo di acqua sembrano seguire uno schema simile attraverso paesaggi ondulati dove le colline salgono e scendono per miglia.

I risultati sono importanti perché suggeriscono che questi modelli potrebbero migliorare le previsioni del rischio di incendi e frane e di come la siccità influenzerà il paesaggio, poiché gli agenti atmosferici e l'accumulo di acqua influenzano il flusso di acqua e sostanze nutritive attraverso i paesaggi.

"C'è molto slancio per fare questo lavoro in questo momento, ", ha affermato la coautrice dello studio Daniella Rempe, un assistente professore presso il Dipartimento di Scienze Geologiche della UT Jackson School of Geosciences. "Questo tipo di dati, su larga scala, è ciò che è necessario per informare i modelli di prossima generazione dei processi terra-superficie".

La ricerca è stata guidata da Michelle Pedrazas, che ha condotto il lavoro mentre conseguiva un master alla Jackson School. È stato pubblicato su Journal of Geophysical Research:Earth Surface .

Nonostante l'importanza di ciò che sta accadendo all'interno delle colline, la maggior parte dei modelli computerizzati per simulare il comportamento del paesaggio non va più in profondità del suolo a causa della mancanza di dati che possono scalare su vaste aree, ha detto Rempé.

Questo studio aiuta a colmare questa lacuna di conoscenza, essendo il primo a campionare metodicamente gli interni di una sequenza di pendii collinari. La ricerca si è concentrata sullo studio della "zona critica, " lo strato superficiale vicino che include alberi, suoli, roccia alterata e fratture.

"Questo studio aiuta a svelare un mistero nella comunità di ricerca della zona critica, il legame tra l'erosione del substrato roccioso, topografia e stoccaggio dell'acqua nei bacini idrografici montani, "ha detto Eric Pierce, il direttore della Divisione di Scienze Ambientali dell'Oak Ridge National Laboratory che non era coinvolto nello studio.

Il sito di ricerca si trova nel nord della California e fa parte di una rete nazionale di osservatori delle zone critiche. Gli scienziati hanno praticato 35 pozzi attraverso una serie di pendii collinari e le loro valli per raccogliere campioni del sottosuolo e altri dati. Hanno anche raccolto un campione al culmine di ogni pendio della collina che ha catturato l'intera altezza della collina, una distanza che variava da 34 a 57 piedi (da 10,5 a 17,5 metri).

I campioni hanno rivelato un disfacimento e una frattura più profondi nelle cime delle colline e un disfacimento più sottile nelle valli, oltre agli agenti atmosferici che penetrano più in profondità nei pendii collinari più brevi rispetto a quelli più alti.

Questa scoperta è importante perché suggerisce che i modelli al computer potrebbero utilizzare questa tendenza in scala per modellare l'estensione degli agenti atmosferici in un terreno ondulato simile.

Dove l'acqua viene immagazzinata nelle rocce stagionate dei pendii collinari è una questione importante, soprattutto durante le estati aride vissute nella zona del campo. La ricerca condotta da Rempe nel 2018 ha rivelato che gli alberi attingono all'acqua immagazzinata come "umidità delle rocce" nelle fratture e nei pori delle rocce delle zone critiche durante i periodi di siccità.

Questo studio ha anche rivelato l'umidità della roccia nella zona critica, ma solo entro i primi 20 piedi di roccia alterata.

Imparare di più su come i pendii delle colline immagazzinano la loro acqua può aiutare i ricercatori a determinare quali aree sono maggiormente a rischio di incendi. Pedrazas ha affermato che la connessione degli incendi boschivi era chiara quando hanno raccolto i dati sul campo nel 2018. Gli incendi che divampano in altre parti della California hanno acceso il sole rosso e riempito il cielo di fumo. L'ambientazione ha sottolineato il fatto che sapere cosa sta succedendo in superficie è strettamente connesso a quanto sta accadendo all'interno delle colline.

"Stavamo davvero vedendo il potenziale impatto della nostra ricerca, [l'importanza di] dov'è l'acqua, e quando gli alberi si seccano davvero, e che rischio c'è per la società, " Disse Pedrazas.