Forskare från University of California, Davis, har utvecklat en ny matematisk modell som beräknar hur flodnätverk rör sig över ett landskap. Modellen, publicerad i tidskriften Nature Geoscience, kan hjälpa forskare att bättre förstå hur floder reagerar på förändringar i klimat och markanvändning.

"Floder förändras ständigt", säger huvudförfattaren Jessica Annadale, en postdoktor vid Institutionen för land-, luft- och vattenresurser. "De rör sig över landskapet, eroderar landet och avsätter sediment. Vår modell ger ett sätt att kvantifiera dessa förändringar och förutsäga hur floder kommer att reagera på framtida förändringar."

Modellen bygger på tanken att floder ständigt försöker nå ett tillstånd av jämvikt. När en flod är i jämvikt är mängden sediment den eroderar lika med mängden sediment den avsätter. Men när en flod inte är i jämvikt kommer den antingen att erodera eller avsätta sediment tills den når ett nytt jämviktstillstånd.

Forskarna använde sin modell för att simulera utvecklingen av flodnätverk över tid. De fann att modellen kunde exakt förutsäga hur floder rör sig över landskapet och hur de reagerar på förändringar i klimat och markanvändning.

"Vår modell är ett kraftfullt verktyg för att förstå hur floder fungerar", säger medförfattaren Jeffrey Mount, professor vid avdelningen för land-, luft- och vattenresurser. "Det kan användas för att hjälpa forskare att hantera floder för en mängd olika ändamål, inklusive översvämningskontroll, vattenförsörjning och bevarande."

Forskarna arbetar för närvarande med att tillämpa sin modell på verkliga problem. De använder modellen för att studera hur floder reagerar på klimatförändringar, markanvändningsförändringar och dammkonstruktion. Modellen kan också användas för att hjälpa forskare att designa nya floder och återställa skadade floder.