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Pesquisadores da Simon Fraser University (SFU) e do Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT) desenvolveram uma maneira melhor de medir a velocidade com que os sedimentos fluem nos rios – informações que podem ajudar cientistas e planejadores a se prepararem melhor para inundações e eventos relacionados ao clima, entender atividade do salmão e até restaurar rios.
Sua solução, descrita em um novo artigo na Naturezatudo se resume à forma e características particulares de um grão de sedimento.
“O transporte de sedimentos controla a morfologia da superfície da Terra – que inclui os ambientes físicos de todos os ecossistemas, os leitos dos rios e do oceano e até mesmo os ambientes terrestres”, diz o professor da SFU, Jeremy Venditti, diretor fundador da Escola de Ciências Ambientais, cuja equipe realizou as atividades de pesquisa do estudo no River Dynamics Lab da SFU.
“Apesar disso, prever com precisão o transporte de sedimentos continua sendo um problema teimosamente difícil. Nosso trabalho examina a dinâmica granular de sedimentos transportados por fluxos de fluidos e mostra que a forma do grão desempenha um papel importante nas taxas de transporte de sedimentos. O modelo que desenvolvemos melhora substancialmente nossa capacidade de prever o transporte de sedimentos.”
O transporte de sedimentos de carga no leito envolve vento ou água fluindo sobre um leito de sedimentos, fazendo com que os grãos “rolem ou saltem” ao longo do leito. Os pesquisadores dizem que o sedimento é extremamente importante para o ciclo de vida dos rios e a compreensão de seu movimento tem sido “notoriamente imprecisa”.
Os pesquisadores decidiram olhar além do tamanho e da densidade e se concentraram em duas propriedades específicas ligadas à forma de um grão – sua resistência ao fluxo, ou seu arrasto, e seu atrito interno, que desempenha um papel em sua capacidade de passar por outros grãos.
Ambos fator em uma nova fórmula matemática que forneceu previsões que foram combinadas com sucesso durante uma série de experimentos de calha no laboratório SFU.
Durante os experimentos, uma corrente de água foi bombeada para uma pequena calha de madeira para fluir sobre um leito de sedimentos com vários formatos de grãos, desde contas e lascas de vidro redondas, prismas retangulares e cascalho natural. Medições de transporte de sedimentos, arrasto e fricção interna do leito foram registradas.
Em seu artigo, a equipe de pesquisa observa: “O transporte de sedimentos faz parte da vida na superfície da Terra, desde o impacto das tempestades nas praias até os ninhos de cascalho nos riachos das montanhas onde o salmão põe seus ovos. O represamento e o aumento do nível do mar já impactaram muitos tais terrenos e representam ameaças contínuas. Uma boa compreensão do transporte de carga de fundo é crucial para nossa capacidade de manter essas paisagens ou restaurá-las ao seu estado natural.”
Venditti tem liderado pesquisas sobre o deslizamento de terra de Big Bar em 2018, que impediu que o salmão chegasse aos locais de desova do rio Fraser, para mapear seus efeitos e mitigar riscos futuros.
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