Kan vi løbe tør for sand? Forskere justerer, hvordan korn måles

Mennesker ser sand som en uendelig ressource. Vi er forbløffede over at opdage, at der er flere stjerner i universet end sandkorn på vores strande.

Men på nogle områder, sand er en mangelvare, og forskere har opdaget, hvordan vi holder styr på denne ressource, har givet os vildledende oplysninger.

I mange tilfælde, vi har simpelthen målet sand den forkerte vej.

"Ikke alt sand er det samme, "sagde lektor Ana Vila-Concejo fra University of Sydney School of Geosciences." Alligevel er modellerne til vurdering af sand og hvordan det bevæger sig mest afhængige af en type. Det betyder, at vi har et unøjagtigt billede af, hvad der sker, især i kystområder, der er sårbare over for klimaændringer. "

Dr. Amin Riazi fra Eastern Mediterranean University arbejdede sammen med lektor Vila-Concejo under et kort ophold på University of Sydney for at udvikle nye ingeniørmodeller, der tegner sig for de forskellige former for sandkorn. Standardmodeller antager, at sandkorn er sfæriske, hvilket er fint til almindeligt sand, der består af nedslidt silica og kvartssten.

Imidlertid, karbonatsand afledt af skaller, koraller og skeletter af havdyr har en tendens til at være elliptiske, mindre tæt og har flere huller og kanter. Den nye forskning har taget dette i betragtning med forbløffende resultater, at finde ud af, at eksisterende modeller undervurderer overfladearealet af karbonatsand med 35 procent.

Udgivet i dag i Natur tidsskrift Videnskabelige rapporter , Lektor Vila-Concejos team har vist, at standardtekniske modeller også overvurderer transport af carbonatsand på havbunden med mere end 20 procent og undervurderer suspenderet transport af dette sand med mindst 10 procent.

"Det betyder, at vi ikke regner sand korrekt, "sagde hun." Selvom dette har indflydelse på konstruktion og fremstilling, det kan også have en stor effekt på forvaltningen af ​​kystområder påvirket af klimaændringer. "

Sand bruges i hele industrien. Fra glasset i din mobiltelefon til basen til veje, sand bruges på tværs af vores økonomi. Faktisk, sand og grus er de mest ekstraherede materialer på planeten, større end fossile brændstoffer.

Natur sidste år rapporterede, at ulovlig sandudvinding sker i omkring 70 lande, og hundredvis af mennesker er blevet dræbt i kampe om sand i det sidste årti.

Lektor Vila-Concejo sagde:"Selvom der ikke sker sandkrige i Australien, vi har områder med kronisk kyst erosion og sandtab, f.eks. ved Jimmys Beach i Port Stephens. "

Nye matematiske modeller

Hendes team tog karbonatsand fra nær Heron Island på Great Barrier Reef og observerede, hvordan det reagerede under eksperimentelle forhold. Baseret på disse observationer, de udviklede nye matematiske ligninger, der meget bedre forudsiger, hvordan carbonatsand bevæger sig.

Teamet bekræftede dette ved at anvende deres ligninger på eksisterende data om karbonatsandbevægelse akkumuleret over seks år fra observationer ud for Oahu nordkyst, Hawaii.

"Det bliver stadig vigtigere at holde styr på carbonatsand, "sagde Dr. Tristan Salles, også fra Geofagskolen på Det Naturvidenskabelige Fakultet.

"Hvis øer og atoller er i fare på grund af erosion forårsaget af stigning i havniveau, det vil være afgørende at forstå, hvordan sandet, der beskytter dem, vil reagere på havstrømmene, bølger og højenergiske havdønninger, der slår dem. "

Han sagde, at disse nye ligninger sandsynligvis vil blive brugt til at opdatere alle sedimenttransportmodeller. "Dette vil omfatte evaluering af strand- og atollresponser på havhydrodynamik i carbonat-sandrige områder, hvoraf nogle er mest sårbare over for virkningerne af klimaændringer, "Sagde Dr. Salles.

På nuværende tidspunkt, kystteknik anvender modeller baseret på siliciclastisk sand. Lektor Vila-Concejo håber, at de modeller, hendes team har udviklet, kan bruges til at forbedre forvaltningen af ​​kystområder.

"Det betyder, at vi kan udvikle et langt mere præcist billede af, hvordan skiftende oceaner vil påvirke marine økosystemer, hvor karbonatsand er dominerende, "Lektor Vila-Concejo sagde.

"Forstå hvordan, hvorfor og hvornår sedimenter bevæger sig er afgørende for at styre og forudsige virkningerne af klimaændringer, og vores nye arbejde vil hjælpe med udviklingen af ​​afbødnings- og tilpasningsstrategier. "