Het is niet ongebruikelijk dat halvemaanvormige zandstroken langs de oevers van meanderende rivieren stippelen. Deze banen verschijnen meestal langs de binnenkant van een rivierbocht, waar de oever zich om de zandvlakte wikkelt, het vormen van afzettingen die bekend staan ​​​​als "puntstaven".

Wanneer ze langs een buitenste oever verschijnen, die de andere kant op buigt, ze vormen "contrapunt" bars, die gewoonlijk door geowetenschappers worden geïnterpreteerd als een anomalie:een teken dat iets - zoals een stukje erosiebestendige rotsen - de gebruikelijke manier van sedimentafzetting van de rivier verstoort.

Maar volgens onderzoek geleid door de Universiteit van Texas in Austin, contrapuntstaven zijn niet de eigenaardigheden die ze vaak worden genoemd. In feite, ze zijn een volkomen normaal onderdeel van het meanderende proces.

"Je hebt geen resistente ondergrond nodig, je kunt prachtige [contrapunt] bars krijgen zonder, " zei Zoltán Sylvester, een onderzoeker bij het Bureau of Economic Geology van de UT die het onderzoek leidde.

De bevinding suggereert dat contrapuntstaven - en de unieke geologie en ecologie die daarmee samenhangt - vaker voorkomen dan eerder werd gedacht. Bewustwording rond dat feit kan geowetenschappers helpen op zoek te gaan naar contrapuntstaven in geologische formaties die in het verleden door rivieren zijn afgezet, en begrijpen hoe ze de stroom van koolwaterstoffen en water die erdoorheen gaan beïnvloeden.

Het onderzoek is gepubliceerd in de Bulletin van de Geologische Vereniging van Amerika op 12 maart.

De co-auteurs zijn David Mohrig, een professor aan de UT Jackson School of Geosciences; Paul Durkin, een professor aan de Universiteit van Manitoba; en Stephen Hubbard, een professor aan de Universiteit van Calgary.

Rivieren zijn voortdurend in beweging. Voor meanderende rivieren, dit betekent nieuwe paden uitstippelen en oude opnieuw activeren terwijl ze in de loop van de tijd door een landschap slingeren.

De onderzoekers observeerden dit gedrag zowel in een geïdealiseerd computermodel als in de natuur, met behulp van satellietfoto's van een stuk van de Mamoré-rivier in Bolivia, die bekend staat om het snel veranderen van zijn pad. De satellietfoto's legden vast hoe de rivier in 32 jaar veranderde, van 1986-2018.

In zowel het model als de Mamoré, contrapunt bars verschenen. De onderzoekers ontdekten dat het uiterlijk direct verband hield met korte, hoge krommingsbochten:kleine pieken in het pad van een rivier.

De onderzoekers merkten op dat deze pieken vaak ontstaan ​​wanneer de loop van de rivier abrupt verandert, zoals wanneer een nieuw hoefijzermeer wordt gevormd door afsnijding, of na het opnieuw verbinden met een oud hoefijzermeer.

Maar de scherpe bochten blijven niet zitten, ze beginnen te migreren in de stroomafwaartse richting. En terwijl ze snel stroomafwaarts gaan, ze creëren de voorwaarden voor sediment om zich op te hopen rond de bocht als een contrapuntstaaf.

Het onderzoek laat een aantal voorbeelden zien dat dit in de Mamoré gebeurt. Bijvoorbeeld, in 2010, een scherpe bocht (bocht 2 in de afbeelding) vormt zich wanneer een ossenboogmeer weer aansluit op een stroomafwaarts deel van de rivier. tegen 2018, de bocht is ongeveer 1,5 mijl stroomafwaarts verplaatst, met contrapuntafzettingen langs de kustlijn die zijn pad markeren.

Geomorfologen en ingenieurs wisten al enige tijd dat verandering op lange termijn langs een rivier kan worden beschreven in termen van lokale en stroomopwaartse waarden van kromming (plaatsen waar de rivier zich rond een kleine cirkel lijkt te wikkelen, hebben hoge krommingen). In de studie, de onderzoekers gebruikten een formule die deze krommingswaarden gebruikt om de kans te bepalen dat zich op een bepaalde locatie een contrapuntstaaf vormt.

Sylvester zei dat hij verbaasd was over hoe goed deze formule - en de vereenvoudigde modellen die gedeeltelijk werden gebruikt om het af te leiden - werkte om te verklaren wat als een complex fenomeen werd beschouwd.

"Natuurlijke rivieren, ze zijn eigenlijk niet zo ver verwijderd van wat deze echt eenvoudige modellen voorspellen, ' zei Sylvester.

Het is niet de eerste keer dat het onderzoek van Sylvester uitwijst dat riviergedrag kan worden beheerst door relatief eenvoudige regels. in 2019, hij leidde een studie gepubliceerd in Geology die een directe relatie beschreef tussen bochtscherpte en riviermigratie.

Oppervlakkig, puntstaven en contrapuntstaven lijken veel op elkaar en lopen vaak in elkaar over. Maar contrapuntstaven zijn verschillende omgevingen:vergeleken met puntstaven, ze hebben fijnere sedimenten en een lagere topografie, waardoor ze meer vatbaar zijn voor overstromingen en meren. Deze kenmerken creëren unieke ecologische niches langs rivieren. Maar ze zijn ook geologisch belangrijk, met oude contrapuntstaafafzettingen die ondergronds zijn bewaard en de stroom van vloeistoffen beïnvloeden, zoals water en olie en gas.

Mathieu Lapôtre, een geowetenschapper en assistent-professor aan de Stanford University, zei dat de erkenning dat contrapuntstaven gemakkelijk kunnen worden gevormd in meanderende rivieren - en een formule hebben om te voorspellen waar ze zich zullen vormen - een belangrijke vooruitgang is.

"Allemaal samen, de resultaten van Sylvester et al. belangrijke implicaties hebben voor een reeks wetenschappelijke en technische vragen, " hij zei.