Floddeltat, med sina invecklade nätverk av vattenvägar, kustbarriäröar, våtmarker och flodmynningar, tycks ofta ha bildats av slumpmässiga processer, men forskare vid University of California, Irvine och andra institutioner ser ordning i det uppenbara kaoset.

Genom fältstudier och matematisk modellering, de har kommit fram till att deltan "självorganiserar sig" för att öka antalet, riktning och storlek - eller mångfald - av sedimenttransportvägar till strandlinjen, öka deras förmåga att motstå mänskliga störningar och naturligt förekommande faktorer. Forskargruppens resultat har publicerats i Proceedings of the National Academy of Sciences .

"Med sina intrasslade kanaler som delar sig och går samman flera gånger innan de går ut i havet, deltan är otroligt komplexa och varierande, får oss att undra om de döljer någon enklare ordning, " sa huvudförfattaren Alejandro Tejedor, forskarassistent vid UCI:s avdelning för anläggnings- och miljöteknik. "Kan det finnas något gemensamt 'mål' från deltans sida att upprätthålla deras existens genom att diversifiera spridningen av deras flöden för att bygga land på väg till havet?"

Forskarna försökte lösa denna gåta genom att tillämpa statistik och matematisk modellering. Titta på 10 stora floddeltat runt om i världen, de bestämde sannolikheten för att flöden skulle dela sig i mindre kanaler och åter smälta samman vid sammanflöden, att upptäcka att alla utom en, Nigerdeltat i Afrika, uppvisade en hög "icke-lokal entropihastighet, " vilket betyder en stor mångfald av leveransvägar till havet.

Teamet bekräftade dessa fynd genom numeriska modeller, som visar att även när stora kanalavulsioner äger rum - vilket leder till nätverksomstrukturering - tenderar flöden att återskapa olika vattenrutter.

"Genom att anta begrepp från informationsteori, vi visade att en rad delta från olika miljöer följer en "optimalitetsprincip" som antyder en universalitet över nästan varje naturlig förekomst av dessa landformer, sa Tejedor.

Många av världens deltan har hotats under de senaste decennierna av stigande havsnivåer, lokal utveckling och byggande av uppströmsdammar som begränsar sedimentflödet.

"Floddeltan upptar bara 1 procent av världens landyta men är hem för mer än en halv miljard människor och är källan till enorma mängder mat och andra naturresurser, " sa Efi Foufoula-Georgiou, Erkänd professor i civil- och miljöteknik vid UCI, som regisserade och var medförfattare till PNAS-studien. "Så det är absolut nödvändigt att vi får en bättre förståelse för dessa livsviktiga jordlandskap och hur mänskliga och klimatstressande faktorer kan påverka deras självunderhåll negativt."