Aunque son objetos inanimados, las dunas de arena pueden 'comunicarse' entre sí. Un equipo de la Universidad de Cambridge descubrió que a medida que se mueven, las dunas de arena interactúan y repelen a sus vecinos aguas abajo.
Utilizando una 'pista de carreras' experimental de dunas, los investigadores observaron que dos dunas idénticas comienzan muy juntas, pero con el tiempo se alejan cada vez más. Esta interacción se controla mediante remolinos turbulentos desde la duna aguas arriba, que empujan la duna aguas abajo.Los resultados, reportados en la revista Cartas de revisión física , son clave para el estudio de la migración de dunas a largo plazo, lo que amenaza los canales de envío, aumenta la desertificación y puede enterrar infraestructura como las carreteras.
Cuando un montón de arena se expone al viento o al flujo de agua, forma una duna y comienza a moverse río abajo con el flujo. Las dunas de arena, ya sea en desiertos, en el fondo de los ríos o en los fondos marinos, rara vez ocurren de forma aislada y, en cambio, generalmente aparecenen grupos grandes, formando patrones llamativos conocidos como campos de dunas o corredores.
Es bien sabido que las dunas de arena activas migran. En términos generales, la velocidad de una duna es inversa a su tamaño: las dunas más pequeñas se mueven más rápido y las dunas más grandes se mueven más lentamente. Lo que no se ha entendido es si las dunas se encuentran dentro de un campo y cómoInteractuar el uno con el otro.
"Existen diferentes teorías sobre la interacción de dunas: una es que las dunas de diferentes tamaños colisionarán y seguirán colisionando, hasta que formen una duna gigante, aunque este fenómeno aún no se ha observado en la naturaleza", dijo Karol Bacik, PhDcandidato en el Departamento de Matemáticas Aplicadas y Física Teórica de Cambridge, y el primer autor del artículo. "Otra teoría es que las dunas podrían chocar e intercambiar masa, algo así como bolas de billar que rebotan entre sí, hasta que son del mismo tamaño y se mueven al mismovelocidad, pero necesitamos validar estas teorías experimentalmente "
Ahora, Bacik y sus colegas de Cambridge han mostrado resultados que cuestionan estas explicaciones. "Hemos descubierto física que nunca antes había sido parte del modelo", dijo la Dra. Nathalie Vriend, quien dirigió la investigación.
La mayor parte del trabajo en modelar el comportamiento de las dunas de arena se realiza numéricamente, pero Vriend y los miembros de su laboratorio diseñaron y construyeron una instalación experimental única que les permite observar su comportamiento a largo plazo. Los canales llenos de agua son herramientas comunes.para estudiar el movimiento de las dunas de arena en un laboratorio, pero las dunas solo se pueden observar hasta que llegan al final del tanque, en cambio, los investigadores de Cambridge han construido un canal circular para que las dunas se puedan observar durante horas como el canal.gira, mientras que las cámaras de alta velocidad les permiten rastrear el flujo de partículas individuales en las dunas.
Bacik originalmente no tenía la intención de estudiar la interacción entre dos dunas: "Originalmente, puse varias dunas en el tanque solo para acelerar la recopilación de datos, pero no esperábamos ver cómo comenzaron a interactuar entre sí," él dijo.
Las dos dunas comenzaron con el mismo volumen y en la misma forma. A medida que el flujo comenzó a moverse a través de las dos dunas, comenzaron a moverse ". Dado que sabemos que la velocidad de una duna está relacionada con su altura, esperábamos quelas dos dunas se moverían a la misma velocidad ", dijo Vriend, quien trabaja en el Instituto BP para Flujo Multifásico." Sin embargo, esto no es lo que observamos ".
Inicialmente, la duna delantera se movió más rápido que la duna trasera, pero a medida que el experimento continuó, la duna delantera comenzó a disminuir, hasta que las dos dunas se movieron casi a la misma velocidad.
Crucialmente, se observó que el patrón de flujo a través de las dos dunas era diferente: el flujo es desviado por la duna delantera, generando 'remolinos' en la duna trasera y empujándola hacia afuera ". La duna delantera genera el patrón de turbulencia que nosotrosvea en la duna trasera ", dijo Vriend." La estructura de flujo detrás de la duna delantera es como una estela detrás de un bote y afecta las propiedades de la próxima duna ".
A medida que el experimento continuó, las dunas se separaron más y más, hasta que formaron un equilibrio en los lados opuestos del canal circular, quedando separadas 180 grados.
El siguiente paso para la investigación es encontrar evidencia cuantitativa de migración de dunas a gran escala y compleja en desiertos, utilizando observaciones e imágenes satelitales. Al rastrear grupos de dunas durante largos períodos, podemos observar si las medidas para desviar la migración de dunasson efectivos o no
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Materiales proporcionado por Universidad de Cambridge . La historia original tiene licencia bajo a Licencia Creative Commons . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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