Forskare från Ryssland och Tjeckien utförde numerisk modellering av naturliga bergarkader med hjälp av en matematisk modell som beskriver en rad bågar som bildas som ett resultat av vittring och sedan förvandlas till bergpelare utan mänskligt engagemang, trots deras slående likhet med arkitektoniska arkader. Resultaten av studien publicerades i tidskriften Geomorfologi .

En arkitektonisk arkad är en följd av valv med samma form och storlek, var och en stödd av pelare. Romarna använde ofta arkader i akvedukter, viadukter, cirkus, och amfiteatrar, under medeltiden, Engelska och italienska arkitekter använde dem i katedraler och öppna gallerier. Arkader är ett arkitektoniskt landmärke i Bologna i Italien. Intressant, liknande strukturer finns i naturen, som ett vittnesbörd om rockutvecklingen genom tiderna, drivs av vittring och erosion.

En grupp forskare från Skoltech Center for Design, Manufacturing and Materials (CDMM) och Charles University (Tjeckien) modellerade processerna som ledde till bildandet av bergarkader på grund av erosion. Studien använde den erosionsmekanism som beskrivits tidigare av de tjeckiska och Skoltech -forskarna som hade funnit att erosionen i berg (sandsten, granit, kvartsit, tuff, etc.) förekommer i områden med låg stress. Det visades att arkader visas i områden med diskontinuiteter, som sprickor eller tunna lager av mjukare sten.

"I ojämn rock, erosion gör att stressen flyttas från en del av berget till en annan, bildar regelbundna högtrycksområden. När erosionen fortsätter, bågar dyker upp längs bergytan och de intilliggande högtrycksområdena ansluter till en arkad, "förklarar Alexander Safonov, en biträdande professor vid Skoltech.

Studien visade att när erosionsfronten rör sig djupare in i berget, flera rader arkader bildas inuti. En minskning av bergets totala vikt på grund av erosion minskar belastningen på enskilda valv, vilket kan leda till partiell erosion av arkaderna och deras utveckling till kolonnader.

Modellen beskriver sandstenarkader och pelare i Tjeckien (Bohemian Paradise) och USA (Arches National Park)) samt bågar och pelare i kustområden.