RICERCA – Non sarà come rispondere alla domanda “è nato prima l’uovo o la gallina”, ma un gruppo di matematici della Budapest University of Technology and Economics è riuscito a trovare una spiegazione a uno dei fenomeni più discussi della geologia.
In uno studio pubblicato su PLOS One, infatti, viene proposta una modellizzazione che spiega per quale motivo le rocce che si trovano vicino alle foci dei fiumi sono più piccole e rotonde rispetto alle loro sorelle che si trovano a monte.
Le scuole di pensiero tra i ricercatori fino a questo studio erano due. Da un lato c’era chi sosteneva che solo i sassi più piccoli potessero essere trasportati dalle acque. Dall’altro invece si trovava chi era convinto che gli urti dovuti allo spostamento prima rendessero la superficie delle rocce più “liscia”, per poi diventare responsabili della riduzione della dimensione.
La ricerca, frutto della collaborazione tra un gruppo di matematici ungheresi e del geologo Douglas Jerolmack dell’Università della Pennsylvania, svela una volta per tutte il protagonista di questo fenomeno: la corrasione, ovvero l’azione abrasiva che viene esercitata sulle rocce da altre particelle solide. Alla base dello studio c’è l’idea intuitiva per cui le “parti più appuntite” di una roccia tendono a smussarsi prima delle altre. Quanto fatto dai ricercatori è stato analizzare il problema dal punto di vista geometrico, formalizzandolo con un modello. Per descrivere il comportamento delle rocce, i matematici hanno fatto ricorso alle equazioni di diffusione (utilizzate normalmente per descrivere il processo di variazione della temperatura nello spazio e nel tempo) modificandole opportunamente.
La simulazione computerizzata ha suggerito che la roccia prima di arrivare a fondo valle subisce un processo di trasformazione in due fasi: all’inizio si smussano gli angoli e solo in un secondo momento diminuisce il diametro della roccia. I ricercatori hanno quindi studiato il comportamento di un cubo d’arenaria all’interno dell’acqua e riscontrato la stessa evoluzione.
Dal punto di vista dei geologi il risultato rappresenta un passo avanti nella comprensione delle rocce sedimentarie. In particolare mette in discussione il ruolo del diametro come unità di misura fondamentale. Infatti, il modello ha mostrato come prima di diminuire il proprio diametro un ciottolo perda una parte consistente della propria massa. Da questo punto di vista sarà necessario prendere in considerazione entrambe le grandezze per ottenere un quadro completo della dinamica di scorrimento dei fiumi.
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