La ciencia del transporte de sedimentos, clave para la conservación y protección de los ríos
“Para que nuestros ríos lleguen sanos al mar”
Una nueva investigación de Jeremy Venditti, de la Universidad Simon Fraser, estudia el papel del transporte de sedimentos y las implicaciones para la evolución de la superficie terrestre.
Investigadores de la Universidad Simon Fraser (SFU) y del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) han ideado una forma mejor de medir la velocidad a la que fluyen los sedimentos en los ríos. Esta información puede ayudar a científicos y planificadores a prepararse mejor ante inundaciones y fenómenos meteorológicos, comprender mejor la actividad del salmón e incluso restaurar los ríos.
Su solución, descrita en un nuevo artículo publicado en Nature, tiene en cuenta la forma y las características particulares de un grano de sedimento.
"El transporte de sedimentos controla la morfología de la superficie de la Tierra, lo que incluye los entornos físicos de todos los ecosistemas, los lechos de los ríos y el océano, e incluso los entornos terrestres", afirma el profesor de la SFU Jeremy Venditti, director fundador de la Facultad de Ciencias Ambientales, cuyo equipo llevó a cabo las actividades de investigación del estudio en el Laboratorio de Dinámica Fluvial de la SFU.
"A pesar de ello, predecir con exactitud el transporte de sedimentos sigue siendo un problema difícil. Nuestro trabajo examina la dinámica granular de los sedimentos transportados por flujos de fluidos y demuestra que la forma de los granos desempeña un papel importante en las tasas de transporte de sedimentos. El modelo que hemos desarrollado mejora sustancialmente nuestra capacidad de predecir el transporte de sedimentos".
Su solución tiene en cuenta la forma y las características particulares de un grano de sedimento
El transporte de la carga de fondo implica que el viento o el agua fluyen sobre un lecho de sedimentos, haciendo que los granos "rueden o salten" a lo largo del lecho. Los investigadores dicen que los sedimentos son esenciales para el ciclo vital de los ríos y nuestro conocimiento de su movimiento ha sido "notoriamente impreciso".
Los investigadores decidieron ir más allá del tamaño y la densidad y se centraron en dos propiedades concretas relacionadas con la forma de un grano: su resistencia al flujo o arrastre, y su fricción interna, que interviene en su capacidad para deslizarse entre otros granos.
Ambos factores se incluyeron en una nueva fórmula matemática que proporcionó predicciones que se cumplieron con éxito durante una serie de experimentos realizados en el laboratorio de la SFU.
Durante los experimentos, se bombeó una corriente de agua en un pequeño canal de madera para que fluyera sobre un lecho de sedimentos con diversas formas de grano, desde perlas y astillas de vidrio redondas hasta prismas rectangulares y grava natural. Se registraron mediciones del transporte de sedimentos, la resistencia al arrastre y la fricción interna del lecho.
En su artículo, el equipo de investigadores señala: "El transporte de sedimentos forma parte de la vida en la superficie de la Tierra, desde el impacto de las tormentas en las playas hasta los nidos de grava de los arroyos de montaña donde desovan los salmones. Las presas y la subida del nivel del mar ya han afectado a muchas de estas zonas y suponen una amenaza. Comprender bien el transporte de la carga de fondo es crucial para nuestra capacidad de mantener estos paisajes o devolverlos a su estado natural".
Venditti ha dirigido la investigación sobre el desprendimiento de tierra de Big Bar en 2018, que impidió al salmón llegar a sus zonas de desove en el río Fraser, para cartografiar sus efectos y mitigar futuros riesgos.
Fuente:
Febrero, 2023