Les découvertes de l'équipe, publiées dans la revue Physical Review Fluids, mettent en lumière l'une des questions les plus fondamentales de la géomorphologie :comment les roches des rivières obtiennent-elles leur forme ronde et lisse caractéristique ?
Il s’avère que la réponse réside dans une combinaison de facteurs, notamment la taille et la forme des roches, la vitesse et le volume de l’eau qui coule dessus, ainsi que le temps qu’elles passent à rebondir le long du lit de la rivière.
"Nous voulions comprendre comment la rondeur d'une roche évolue à mesure qu'elle se déplace vers l'aval", a déclaré Ian Phillips, chercheur scientifique à l'Institut de géophysique (UTIG) de l'Université du Texas à Austin et auteur principal de l'étude. "Nous avons constaté que la rondeur augmente avec la distance parcourue par la roche, mais à un rythme décroissant."
En d’autres termes, les roches commencent par être relativement anguleuses et deviennent progressivement plus rondes à mesure qu’elles se déplacent vers l’aval, mais la vitesse à laquelle elles s’arrondissent ralentit à mesure qu’elles deviennent plus lisses.
L'équipe a développé un modèle mathématique décrivant ce processus et l'a utilisé pour simuler l'évolution de la rondeur des roches dans une rivière. Les simulations ont montré que la rondeur d'une roche dépend d'un certain nombre de facteurs, notamment sa taille, sa forme et sa densité, ainsi que la vitesse et le débit de l'eau.
"Notre modèle offre une nouvelle façon de comprendre comment les roches des rivières deviennent rondes", a déclaré le co-auteur Jeffrey Banks, professeur de mathématiques à l'Université du Texas à Dallas. "Il peut être utilisé pour prédire la forme des roches d'une rivière à un endroit donné, ce qui peut être utile pour comprendre l'histoire de la rivière et le paysage qu'elle traverse."
Les découvertes de l'équipe pourraient également avoir des implications pour comprendre comment les sédiments sont transportés dans les rivières et comment ils affectent la forme des lits des rivières et le paysage environnant.
"Notre travail constitue une première étape vers la compréhension des processus complexes qui façonnent les roches des rivières", a déclaré Phillips. "Nous espérons que notre modèle inspirera de futures recherches sur ce sujet et nous aidera à mieux comprendre le rôle des rivières dans le façonnage du paysage."
