Miljontals amerikaner kommer att besöka New Englands stränder i sommar för att svalka sig, leka i vågorna och njuta av solen. Tills nu, faktorerna som styr vilka stränder som gradvis sluttar mot havet och vilka som plötsligt slutar i en brant nedstigning har i stort sett varit okända. Dock, ny forskning från University of Massachusetts Amherst avslöjar, med oöverträffade detaljer, hur kornstorleken på strandsand förhåller sig till lutningen på själva stranden. Dessa nya rön är avgörande för att förstå hur New Englands stränder kommer att reagera på både stigande havsnivåer och ökad stormaktivitet.

Många av New Englands stränder består av en blandning av sand och små stenar. Eller, för att vara mer exakt, kornstorlekarna på dessa stränder är "bi-modala" – sammansatta av mycket stora grusbitar, från 10 till 64 millimeter, och medel till grov sand, från 0,25 till 1 millimeter, men med väldigt lite däremellan.

"Jag utmanar dig att hitta en handfull korn från en strand i New England som är cirka 5 millimeter (eller strax under en kvarts tum) i diameter, säger Jon Woodruff, en professor vid UMass Amhersts institution för geovetenskap och huvudförfattare till en nyligen publicerad artikel i Marin geologi som beskriver hans teams forskning. "Det är bara inte många."

Det visar sig att kornstorleken är en av de avgörande faktorerna för en strands lutning, och forskare har länge vetat att ju finare sand, desto mer gradvis lutande stranden — upp till en viss punkt. "Förhållandet mellan kornstorlek och lutning faller isär för grövre stränder, " säger Woodruff. Även om många stränder i New England vanligtvis består av grovkorniga partiklar, de sluttar fortfarande gradvis till vattenbrynet. Tills nu, ingen visste varför.

"Tidigare forskare har alltid fokuserat på antingen medel- eller mediankornstorleken, " säger Woodruff. Det är en metod som fungerar bra för finkorniga stränder. Men i en bi-modal, New England beach, mediankornstorleken faller precis i det gapet mellan 1 och 10 millimeter. Woodruff och hans team tog över 1, 000 prover från 18 stränder i Massachusetts där de samlade de största, allmänt tillgänglig datauppsättning på New Englands stränder.

UMass forskargrupp inkluderade också Steve Mabee och Nick Venti från Massachusetts Geological Survey, samt en armé av studenter ledda av UMass medförfattare Doug Beach och Alycia DiTroia. Vad Woodruffs team upptäckte är att på bimodala stränder, det är bara den finare sanden som bestämmer en strands lutning. "Den där mindre handfull sandkorn, säger Woodruff, "det är därför strandgäster har ett ställe att sola i New England."

Denna nya forskning, som genomfördes i samarbete med Massachusetts Office of Coastal Zone Management och med stöd av federal Bureau of Ocean Energy Management och Northeast Climate Adaptation Science Center, har konsekvenser långt bortom din nästa sommarsemester. "Att förstå hur strandsandkornstorleken påverkar sammansättningen av våra stränder är avgörande för att göra prognoser om hur stränderna kommer att reagera på stormar och havsnivåhöjningar, " säger Woodruff. "Särskilt med tanke på försöken att bevara stränderna från erosion, som kostar många miljoner dollar varje år, vi behöver veta vad som bestämmer formen och definierande kornstorleksegenskaperna för dessa stränder."