Imagens de satélite do rio Mamoré coloridas para ilustrar as mudanças no caminho do fluxo e deposição de sedimentos como barras de ponto (vermelho) e barras de contra-ponto (azul). De 2005 a 2010, o rio (azul escuro) passa por um gargalo (azul claro). Esta mudança no caminho do fluxo causa a formação de curvas pequenas e altamente curvas (curvas 1 e 2). Barras de contra-ponto se formam atrás da curva 2 à medida que ela migra para jusante. Crédito:Sylvester et al.
Não é incomum que faixas de areia em forma de crescente pontilhem as margens dos rios sinuosos. Essas faixas geralmente aparecem ao longo do lado interno da curva de um rio, onde a margem envolve a área arenosa, formando depósitos conhecidos como "barras pontuais".
Quando eles aparecem ao longo de uma margem externa, que se curva no sentido oposto, eles formam barras de "contraponto", que geralmente são interpretados pelos geocientistas como uma anomalia:um sinal de que algo - como um pedaço de rochas resistentes à erosão - está interferindo na maneira usual de deposição de sedimentos do rio.
Mas de acordo com uma pesquisa liderada pela Universidade do Texas em Austin, barras de contraponto não são as estranhezas que costumam ser feitas. Na verdade, eles são uma parte perfeitamente normal do processo sinuoso.
"Você não precisa de um substrato resistente, você pode obter belas barras [contraponto] sem ele, "disse Zoltán Sylvester, um cientista pesquisador do Bureau of Economic Geology da UT que liderou o estudo.
A descoberta sugere que as barras de contraponto - e a geologia e ecologia exclusivas associadas a elas - são mais comuns do que se pensava anteriormente. A conscientização sobre esse fato pode ajudar os geocientistas a estarem atentos a barras de contraponto em formações geológicas depositadas por rios no passado, e entender como eles podem estar influenciando o fluxo de hidrocarbonetos e água passando por eles.
A pesquisa foi publicada no Boletim da Sociedade Geológica da América em 12 de março.
Os co-autores são David Mohrig, professor da Escola de Geociências UT Jackson; Paul Durkin, professor da Universidade de Manitoba; e Stephen Hubbard, professor da Universidade de Calgary.
Os rios estão em constante movimento. Para rios sinuosos, isso significa abrir novos caminhos e reativar os antigos à medida que serpenteiam pela paisagem ao longo do tempo.
Os pesquisadores observaram esse comportamento em um modelo de computador idealizado e na natureza, usando fotos de satélite de um trecho do rio Mamoré, na Bolívia, que é conhecido por mudar rapidamente seu caminho. As fotos de satélite capturaram como o rio mudou ao longo de 32 anos, de 1986-2018.
Tanto no modelo quanto no Mamoré, apareceram barras de contraponto. Os pesquisadores descobriram que a aparência estava diretamente ligada a curtas, curvas de alta curvatura:pequenos pontos no caminho de um rio.
Os pesquisadores observaram que esses picos freqüentemente se formam quando o curso do rio é alterado abruptamente, como quando um novo lago oxbow se forma através do corte, ou depois de se reconectar a um antigo lago oco.
Mas as curvas fechadas não ficam paradas, eles começam a migrar na direção de jusante. E conforme eles se movem rapidamente rio abaixo, eles criam as condições para que os sedimentos se acumulem ao redor da curva como uma barra de contraponto.
O estudo mostra uma série de exemplos disso acontecendo no Mamoré. Por exemplo, em 2010, uma curva acentuada (curva 2 na imagem) se forma quando um lago em forma de boi se reconecta a uma porção a jusante do rio. Em 2018, a curva se moveu cerca de 1,5 milhas rio abaixo, com depósitos de contra-ponto ao longo da costa marcando seu caminho.
Geomorfologistas e engenheiros sabiam há algum tempo que as mudanças de longo prazo ao longo de um rio podem ser descritas em termos de valores de curvatura locais e a montante (lugares onde o rio parece envolver um pequeno círculo têm altas curvaturas). No estudo, os pesquisadores usaram uma fórmula que usa esses valores de curvatura para determinar a probabilidade de uma barra de contraponto se formar em um determinado local.
Um gráfico criado por computador de um rio serpenteando e depósitos de sedimentos associados. O azul mais claro representa o fluxo atual do rio. O azul mais escuro representa áreas antigas de fluxo que foram cortadas devido aos meandros do rio. As regiões listradas ao longo dos caminhos de fluxo representam depósitos de sedimentos na forma de barras de pontos (vermelhas) e barras de contraponto (azuis). Crédito:Sylvester et al.
Sylvester disse que ficou surpreso com o quão bem essa fórmula - e os modelos simplificados usados em parte para derivá-la - funcionou para explicar o que se pensava ser um fenômeno complexo.
"Rios naturais, eles não estão muito longe do que esses modelos realmente simples prevêem, "Sylvester disse.
Esta não é a primeira vez que a pesquisa de Sylvester revelou que o comportamento do rio pode ser governado por regras relativamente simples. Em 2019, ele liderou um estudo publicado na Geology que descreveu uma relação direta entre a nitidez das curvas e a migração do rio.
Superficialmente, as barras de pontos e as barras de contraponto parecem bastante semelhantes e freqüentemente se misturam. Mas as barras de contraponto são ambientes distintos:em comparação com as barras de ponto, eles têm sedimentos mais finos e topografia mais baixa, tornando-os mais propensos a inundações e alagamento de lagos. Essas características criam nichos ecológicos únicos ao longo dos rios. Mas eles também são geologicamente importantes, com depósitos de barras de contraponto antigos preservados no subsolo influenciando o fluxo de fluidos, como água, óleo e gás.
Mathieu Lapôtre, geocientista e professor assistente da Universidade de Stanford, disse que reconhecer que barras de contraponto podem se formar prontamente em rios sinuosos - e ter uma fórmula para prever onde se formarão - é um avanço significativo.
"Completamente, os resultados de Sylvester et al. têm implicações importantes para uma série de questões científicas e de engenharia, " ele disse.
