Ecco perché i pattern geometrici nelle saline di tutto il mondo sembrano così simili.

Dalla Death Valley al Cile all'Iran, poligoni di sale delle stesse dimensioni si formano in playe in tutto il mondo e i flussi di fluidi sotterranei potrebbero essere la chiave per risolvere l'antico enigma del perché ciò accada.

Forme geometriche come pentagoni ed esagoni si formano spontaneamente in una vasta gamma di contesti geologici. Fango secco, ghiaccio e rocce spesso si incrinano in poligoni, ma questi schemi tendono a variare drasticamente in dimensioni.

Allora perché tutte le playe sono così persistentemente simili? La risposta è sotterranea, afferma la fisica Jana Lasser e i suoi colleghi il 24 febbraio in Physical Review X. Con sofisticati modelli matematici, simulazioni al computer ed esperimenti eseguiti presso il lago Owens in California, il team ha collegato ciò che hanno visto in superficie con ciò che sta accadendo sotto la superficie.

"I flussi di fluidi e la convezione sotterranei sono unici nel spiegare perché si formano i modelli", afferma Lasser, della Graz University of Technology in Austria.

Questa approccio tridimensionale è stato fondamentale per spiegare l'università dei poligoni salati.

Le saline si formano in luoghi dove le piogge sono scarse e c'è molta evaporazione. L'acqua sotterranea che affiora in superficie evapora, lasciando uno strato di sale e altri minerali che erano stati disciolti nell'acqua. Ciò che è più sorprendente, questo processo produce creste basse di sale concentrato che dividono la playa in poligoni, per lo più esagoni con una spruzzata di pentagoni e altre forme geometriche.

Il tipo di sale varia da una playa all'altra. Il sale da tavola, ovvero il cloruro di sodio, domina in alcune playe, ma in altre ci sono più sali solfiti. E le croste di sale stesse variano in spessore da pochi millimetri a diversi metri. Quella variazione sembra essere la ragione per cui i precedenti tentativi di descrivere i modelli delle playe sono falliti.

Sia le croste di un metro che quelle di pochi millimetri, le saline presentano poligoni che misurano da 1 a 2 metri. I modelli precedenti basati su fratture, espansione e altri fenomeni che spiegano come si frammentano fango e rocce producono invece poligoni con dimensioni che variano in base allo spessore delle croste.

Mentre l'acqua sotterranea evapora dalla superficie, essa concentra il sale nell'acqua restante. Quell'acqua salata, ora più densa e pesante, scende, spingendo altre acque meno dense verso l'alto. Lasser e i suoi colleghi hanno dimostrato che nel tempo, la circolazione, nota come convezione, tende a spingere le colonne discendenti di acqua più salata in una rete di fogli verticali. La superficie sopra questi fogli accumula più sale, quindi crescono lì spesse creste di sale. Croste più sottili di sale si formano tra queste, dove l'acqua meno salata affiora, producendo spontaneamente i caratteristici poligoni condivisi da playe in tutto il mondo.

Le equazioni usate dai ricercatori descrivono la salinità relativa dell'acqua sotterranea, la pressione all'interno del fluido e la velocità a cui l'acqua circola. Le simulazioni al computer che abbracciavano la complessità completa del problema tridimensionale partivano senza croste di sale o poligoni e producevano qualcosa che assomiglia molto a reali playe.

"Questo modello di dinamica dei fluidi ha molto più senso di un modello che ignora ciò che accade sotto la superficie", dice il fisico Julyan Cartwright del Consiglio nazionale spagnolo per la ricerca, che ha sede a Granada e non è stato coinvolto nella ricerca.

Gli esperimenti al lago Owens hanno aiutato il team a verificare e affinare il modello. "La fisica è molto più di stare seduti davanti al computer", dice Lasser, "e volevo fare qualcosa che coinvolgesse esperimenti".

Il lago si è prosciugato negli anni '20 a causa del devio dell'acqua verso Los Angeles. I minerali depositati sulla restante salina includono grandi concentrazioni naturali di arsenico, che viene portato via con la polvere sollevata dal vento - creando seri pericoli per la salute. Tra gli altri sforzi di bonifica, la salamoia è stata pompata sulla superficie del lago per cercare di creare una crosta di sale più stabile. Quell'intervento umano ha dato ai ricercatori l'opportunità di testare le loro idee in modo controllato.

"Tutta l'area è distrutta", dice Lasser, "ma per noi era l'ambiente di ricerca perfetto".

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