Gli archi naturali si formano per sollecitazioni interne

Si è sempre pensato, così inizia questo articolo di Richard A. Lovett su Nature, che gli archi naturali, come quelli di arenaria, per esempio, visibili nella foto qui a fianco, si formassero e fossero modellati grazie all'erosione di vento e pioggia. Ma gli scienziati, si sa, sono poco propensi a dar retta alle opinioni non suffragate dai fatti e allora, dopo aver osservato fenomeni non spiegati da questa ipotesi,  hanno provato a verificare cosa succede ad alcuni blocchi di arenaria quando sono sottoposti all'erosione dell'acqua. Ecco due filmati degli esperimenti condotti con un un blocchetto di arenaria di 10 cm e un peso sovrastante distribuito irregolarmente. Nel primo esperimento si forma una colonna, nel secondo due.

“Erosion gets [excess] material out, but doesn’t make the shape,” l'erosione toglie il materiale in eccesso ma non crea la forma, dice Jiri Bruthans, idrogeologo  di Praga. E' il peso stesso della struttura, continua Bruthans, che compattando i granelli di arenaria della superficie, in alcune posizioni e non in altre, da  luogo alla caratteristica forma ad arco. L'idea delle diverse linee di forza che si creano e che danno luogo alla forma ad arco è venuta agli autori di questo articolo [ Bruthans, J. et al. , 2014] quando hanno osservato il modo in cui è estratto questo materiale. Nonostante si tratti di sabbia, per poterla estrarre è necessario minare la parte superficiale, che risulta estremamente compatta, dopo di che la sabbia si sbriciola, formando quei caratteristici archi tante volte osservati nelle formazioni naturali.
Jiri Bruthans,Jan Soukup,Jana Vaculikova,Michal Filippi,Jana Schweigstillova,Alan L. Mayo,David Masin,Gunther Kletetschka& Jaroslav Rihosek, Sandstone landforms shaped by negative feedback between stress and erosion, Nature Geoscience (2014) doi:10.1038/ngeo2209
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