Come cambia un paesaggio nel tempo? La matematica lo sa!

On October 1, 2009

Ogni paesaggio cambia nel tempo, nuove creste e nuove vallate si alternano creando panorami che evolvono sotto i nostri occhi. Oggi è possibile prevedere questi cambiamenti grazie ad un nuovo modello matematico.

Un gruppo di ricercatori dell'Arizona State University ha determinato un'equazione matematica che permette di simulare l'evoluzione nel tempo di un paesaggio. Un modello che prende in considerazione  i due principali fattori che contribuiscono al cambiamento della struttura del terreno: l'incisione del suolo operata dai corsi d'acqua e il deposito dei sedimenti. Il modello attuale per studiare i mutamenti del paesaggio tiene conto della competizione tra l'incisione del terreno da parte dei corsi d'acqua ed il riempimento di essi da parte di nuovo materiale. Gli autori di questo nuovo studio, pubblicato sulla rivista Nature, hanno identificato invece come fattore predominante nell'evoluzione del paesaggio il rapporto tra l'intensità con cui si depositano i sedimenti (denotata con D) e quella di incisione del corso d'acqua (K). L'importanza di tale rapporto è emersa dall'osservazione di immagini ad alta risoluzione e, proprio da tali fotografie, è stato possibile ricavare i dati topografici necessari a calcolare il suo valore (D/K). I ricercatori hanno utilizzato il modello proposto per studiare il paesaggio di cinque regioni degli Stati Uniti con caratteristiche climatiche e geologiche differenti, riuscendo a prevedere la spaziatura tra creste e vallate che caratterizza le aree geografiche considerate. Gli scienziati hanno anche inoltre potuto studiare alcuni fattori che influenzano il rapporto D/K e che interagiscono tra loro. In particolare, è emerso che se il suolo è costituito da rocce friabili e se il clima è secco, allora si formano tendenzialmente vallate con spaziature ristrette in cui predomina l'incisione del canale, mentre la presenza di rocce dure e climi umidi favorisce la formazione di vallate con periodicità maggiore, in cui la deposizione dei sedimenti è predominante.   “I nostri risultati forniscono una spiegazione quantitativa di una delle caratteristiche del paesaggio più facilmente osservabili”, affermano gli studiosi. La ricerca tuttavia presenta, ad oggi, alcuni limiti. Per esempio, le aree geografiche prese in considerazione per valutare la efficacia descrittiva delle equazioni non sono rappresentative di tutte le possibili situazioni geomorfologiche. Nonostante questo però, i risultati positivi ottenuti incoraggiano a proseguire gli studi in questa direzione.

Fonte: http://www.nature.com/nature/journal/v460/n7254/full/460468a.html

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