Langzaam bewegende arctische bodems vormen patronen die, van een afstand, lijken op die in gewone vloeistoffen zoals druppels in verf en verjaardagstaartglazuur. Los Alamos-onderzoekers en hun medewerkers analyseerden bestaande arctische bodemformaties en vergeleken deze met viskeuze vloeistoffen, vast te stellen dat er een fysieke verklaring is voor dit patroon dat gemeenschappelijk is voor zowel het aardse als het Marslandschap.

"De studie van dit effect is vooral belangrijk omdat we de respons van het landschap op klimaatverandering meten en ernaar streven de opslag en afgifte van permafrost-koolstof in arctische landschappen te begrijpen, " zei Rachel Glade, eerste auteur op een artikel in het tijdschrift PNAS . "Terwijl we permafrost zien ontdooien over het noordpoolgebied, we zullen instabiliteiten op de arctische hellingen moeten kunnen voorspellen en verminderen."

Het onderzoek toont de waarde aan van het begrijpen van "kleverige" samenhangende krachten in landschapsdynamiek. Een belangrijk kenmerk van arctische grond is dat het periodiek wordt bevroren, het produceren van een evoluerend mengsel van korrelig materiaal, vloeibaar en echt ijs, dat duivels ingewikkeld is om te begrijpen omdat het in de loop van de tijd verschuift en verandert.

Eenmaal in gang gezet door hellingen en opwarmingstemperaturen, de bodembeweging, solifluction genoemd, heeft de neiging om onderscheidende ruimtelijke patronen te produceren die vanuit vliegtuigen kunnen worden waargenomen, zowel over de hellingen als op en neer. De stroom naar beneden, in plaats van een breed vel gelijkmatig glijdend materiaal te tonen, vormt in plaats daarvan vingerachtige "lobben" van aarde die zich voor het hoofdblad uitstrekken terwijl het beweegt.

Geïnspireerd door vloeibare instabiliteiten, het onderzoeksteam ontwikkelde een conceptueel model voor bodempatronen en gebruikte wiskundige analyse om hun golflengte te voorspellen. "Vooral, we stellen voor dat bodempatronen ontstaan ​​door concurrentie tussen zwaartekracht en cohesie of de 'plakkerigheid' van grondkorrels, " noteren de auteurs van het artikel. "We vergelijken onze theoretische voorspellingen met een dataset van bodemkenmerken uit Noorwegen, vinden dat bodempatronen worden gecontroleerd door vloeistofachtige eigenschappen en het klimaat." Dit heeft implicaties voor het begrip van wetenschappers van landschappen en complexe materialen die zijn samengesteld uit zowel korrelige als vloeibare componenten.

Het team, uit Los Alamos, Carlton University en het Massachusetts Institute of Technology, gebruikte topografische gegevens met hoge resolutie van meer dan 3, 000 solifluction-lobben verspreid over 25 locaties in Noorwegen, waaruit blijkt dat schalen tussen solifluction golflengten en helling, kwab dikte, en de fronthoek van de kwab waren het over het algemeen eens met hun theoretische analyse.