At elvegrus blir mindre i størrelse nedstrøms er en kjent sak. Et forskningssamarbeid mellom geofysikere og matematikere har gitt en ny forklaring på hvorfor det er slik.
En matematisk modell viser hvordan abrasjon (skuring) av en kube først gjør den rund, for deretter å krympe den. Illustrasjon: Universitetet i Pennsylvania
Elver er viktige transportruter for sedimenter fra kontinentene og ut til havet. Oppstrøms i elvesystemet består bunnmaterialet ofte av kantede grus og større steiner, mens nedstrøms vil sedimentene bli finere og mer avrundede.
Årsaken til dette er ikke klar, men det har lenge vært trodd at transporten av sedimenter har vært avhengig størrelsen – små gruskorn flyttes lettere av vannmassene enn store gruskorn.
Ny forskning indikerer at det ikke nødvendigvis er slik. Forskere ved Universitetet i Pennsylvania har sammen med matematikere ved Universitetet i Budapest modellert hva som skjer når grus i elver utsettes for abrasjon (skuring).
Forskningen viser at skuringen skjer i to trinn: først vil gruskornet bli mer avrundet fordi skureprosessen sliter ned kanter som stikker ut. Deretter vil kornet begynne å krympe i størrelse etterhvert som skuringen fortsetter.
Abrasjon fører altså ikke til at gruskorn blir mindre i diameter så lenge de er kantede.
Forskerne testet funnet fra modelleringen ut på en kube laget av sandstein som ble plassert i en steintrommel. Resultatet ble det samme, slipeprosessen forvandlet først kuben til en kule, deretter begynte kulen å krympe i størrelse etter hvert som trommelen fortsatte å gå.
Ifølge forskerne betyr funnet at sedimentkorn er i stand til å miste mye masse før de begynner å krympe i diameter.
Dette kan ha stor betydning for forståelsen av den geologiske historien til elver, men også ved utforskningen av Mars, der NASA-roveren Curiosity nylig fant avrundede steiner som indikerer et gammelt elveleie.
