Kustlijnen behoren tot de meest dynamische omgevingen op aarde. Getijdenwerking, afzetting van riviersediment, erosie, afbraak van organisch materiaal en meer vormen samen constant veranderende landschappen.

Deze processen hebben de neiging om losse agglomeraties van sedimentair materiaal te produceren die een relatief grote fractie lege ruimte tussen deeltjes bevatten. En al deze lege ruimte betekent dat wanneer nieuw materiaal zich ophoopt aan het oppervlak, onderliggende lagen typisch samendrukken, een proces dat bekend staat als autocompactie. Eerdere studies naar veranderende kustomgevingen hebben echter de neiging gehad om het belang van sedimentverdichting te onderschatten, omdat ze vertrouwden op veldmonsters van oppervlaktebodems of op vereenvoudigingen in numerieke modellen.

Het overzien van sedimentverdichting kan met name problematisch zijn bij het bestuderen en projecteren van de veerkracht van moerassen tegen zeespiegelstijging. Naarmate klimaatverandering het oceaanvolume doet toenemen, zullen moerassen nieuw materiaal moeten verzamelen met een snelheid die voldoende is om het stijgende water bij te houden, anders zullen ze onder water komen te staan. Maar die sedimentatiesnelheden kunnen worden onderschat als er geen rekening wordt gehouden met verdichting.

In een recent gepubliceerd artikel in het Journal of Geophysical Research:Earth Surface , Xota et al. loste dit probleem op door een nieuw computermodel te ontwikkelen, NATSUB3D genaamd, om de evolutie van landvormen uitgebreid te bestuderen. Voortbouwend op het eerdere NATSUB2D-model, kozen ze voor een Lagrangiaanse benadering en construeerden ze een 3D-eindige-elementensimulatie die een 3D-grondwaterstromingsmodel combineert met een 1D geomechanische simulatie.

Het team paste het model toe op drie scenario's waarin sedimentatieverdichting gebruikelijk is:de groei van een schor, de vulling van een hoefijzermeer en de evolutie van een deltalob. De scenario's besloegen verschillende ordes van grootte op ruimtelijke schaal.

In elk geval merkten de onderzoekers op dat verdichting een belangrijke rol speelde in de evolutie van de landvorm. De omvang van autocompactie varieerde aanzienlijk, afhankelijk van de samenstelling van het sediment en het substraat, evenals met de in de tijd variërende depositiesnelheid. De ruimtelijke variabiliteit van depositie en verdichting in de scenario's onderstreept de noodzaak van een 3D-aanpak.

De resultaten van de studie geven aan dat sedimentverdichting niet mag worden verwaarloosd bij het projecteren van de veerkracht van de kustlijn tegen zeespiegelstijging, zeggen de onderzoekers. Veel van de meest gevoelige ecosystemen, zoals kwelders, behoren inderdaad tot de meest gevoelig voor compressie. + Verder verkennen

Niet zwaaien, verdrinken:waarom een ​​opwarming onder de 1,5 C een zaak van leven of dood is voor schorren

Dit verhaal is opnieuw gepubliceerd met dank aan Eos, georganiseerd door de American Geophysical Union. Lees hier het originele verhaal.