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 l’interaction de trois forces :la force de l’eau qui coule sur les rochers, la force des roches qui entrent en collision les unes avec les autres et la force des roches qui s’écrasent contre le lit de la rivière.
"C'est un problème qui a été étudié pendant des siècles, mais personne n'a jamais été capable de proposer une description mathématique complète de son fonctionnement", a déclaré Ian Walker, professeur de géophysique à l'Université du Texas à la Jackson School d'Austin. des géosciences et co-auteur de l’étude. "Nous sommes ravis d'être les premiers à le faire."
Le modèle mathématique de l'équipe est basé sur l'observation selon laquelle les roches des rivières sont constamment brisées en morceaux plus petits par la force de l'eau qui coule dessus. Ces morceaux plus petits entrent ensuite en collision les uns avec les autres et avec le lit de la rivière, les brisant en morceaux encore plus petits. Au fil du temps, ce processus d’abrasion et d’attrition arrondit les arêtes vives des roches et leur donne leur forme lisse et ronde.
Le modèle de l'équipe prend également en compte le fait que la vitesse à laquelle les roches se décomposent dépend de leur taille et de leur forme. Les roches plus grosses sont plus résistantes à l’abrasion que les roches plus petites, et les roches aux bords tranchants sont plus susceptibles de se briser que les roches aux bords lisses.
"Notre modèle est capable de prédire avec précision la vitesse à laquelle les roches des rivières s'arrondissent", a déclaré Walker. "Il s'agit d'une avancée significative dans notre compréhension des processus géomorphiques qui façonnent les paysages de notre planète."
Les découvertes de l’équipe pourraient avoir des applications dans divers domaines, notamment l’ingénierie, la géologie et les sciences de l’environnement. Par exemple, le modèle pourrait être utilisé pour concevoir des machines de concassage de roches plus efficaces ou pour prédire le taux d’érosion des lits des rivières.
"Nous sommes enthousiasmés par les applications potentielles de nos recherches", a déclaré Walker. "Nous pensons que cela pourrait avoir un impact significatif dans un certain nombre de domaines différents."
