Kiezels zijn eerst rond, dan pas klein

Een team geofysici heeft achterhaald waarom rivierkiezels klein en rond zijn. Hun bevinding kan ons misschien iets bijleren over de oude rivieren op Mars.

Kiezelstenen op lage rivierbeddingen zijn meestal klein en mooi afgerond. Ga je hogerop kijken, dan zijn de stenen groter en onregelmatiger gevormd. De hamvraag luidt: worden de kiezels kleiner omdat ze afgerond zijn, of glijden kleine stenen gewoon makkelijker mee met de stroming?

Enkele Amerikaanse wiskundigen hebben dat vraagstuk ontrafeld met een geometrisch model. Een fenomeen genaamd ‘abrasie’ blijkt een belangrijke rol te spelen. Abrasie is het proces waarbij deeltjes van de steen afslijten door de wrijving van het water. Dat proces verloopt in twee fases, zo blijkt. Eerst worden de scherpe, uitstekende hoeken afgerond. Pas als de steen volledig rond en glad is, verkleint hij ook.

Aanvankelijk dachten wetenschappers dat abrasie te traag werkt om een rol van betekenis te spelen. Het lijkt logischer dat de stenen van meet af aan geselecteerd worden op hun omvang. Maar het nieuwe onderzoek, gepubliceerd in PLoS ONE, bewijst het tegendeel. De onderzoekers van de University of Pennsylvania staafden hun rekenkundig model aan de hand van tests met een zandsteen. Die bleek in een draaitrommel precies te eroderen zoals voorspeld (zie afbeelding).

Onderzoek op Mars

De bevindingen zijn interessant om de geschiedenis van rivieren te reconstrueren. Geologen meten gewoonlijk enkel de diameter van rivierstenen. Terwijl de kiezels dus al heel wat van hun massa verliezen voor ze kleiner worden.

Maar ook voor het Marsonderzoek is de ontdekking van belang. Onlangs vond NASA kleine ronde kiezelsteentjes op de rode planeet. Die zouden wijzen op oeroude rivierbeddingen. ‘Als we weten hoe lang die stenen erover deden om hun huidige vorm te krijgen, kunnen we inschatten hoe lang er water moet zijn geweest’, zegt onderzoeker Douglas Jerolmack. (adw)