Investigadores de Rusia y la República Checa realizaron un modelado numérico de arcadas de roca natural utilizando un modelo matemático que describe una sucesión de arcos que se forman como resultado de la meteorización y luego se convierten en pilares de roca sin participación humana. a pesar de su sorprendente parecido con las arcadas arquitectónicas. Los resultados del estudio fueron publicados en la revista Geomorfología .

Una arcada arquitectónica es una sucesión de arcos de la misma forma y tamaño, cada uno sostenido por pilares. Los romanos usaban arcadas en acueductos, viaductos, circos, y anfiteatros, mientras que en la Edad Media, Los arquitectos ingleses e italianos los utilizaron en catedrales y galerías abiertas. Las arcadas son un hito arquitectónico de Bolonia en Italia. Curiosamente, Se pueden encontrar estructuras similares en la naturaleza, como testimonio de la evolución de las rocas a lo largo de los siglos, impulsado por la intemperie y la erosión.

Un grupo de científicos del Skoltech Center for Design, Manufacturing and Materials (CDMM) y la Universidad Charles (República Checa) modelaron los procesos que conducen a la formación de arcadas rocosas debido a la erosión. El estudio utilizó el mecanismo de erosión de la roca descrito anteriormente por los científicos checos y Skoltech que habían encontrado que la erosión en la roca (arenisca, granito, cuarcita, toba, etc.) ocurre en áreas de bajo estrés. Se demostró que las arcadas aparecen en áreas con discontinuidades, como grietas o capas delgadas de roca más blanda.

"En roca no uniforme, la erosión hace que la tensión se desplace de una parte de la roca a otra, formando áreas regulares de alta presión. A medida que continúa la erosión, Aparecen arcos a lo largo de la superficie de la roca y las áreas de alta presión vecinas adyacentes se conectan para formar una arcada, "explica Alexander Safonov, profesor asistente en Skoltech.

El estudio mostró que a medida que el frente de erosión se adentra más en la roca, en el interior se forman varias filas de arcadas. Una disminución en el peso total de la roca debido a la erosión reduce las cargas en los arcos individuales, lo que puede conducir a la erosión parcial de las arcadas y su evolución a columnatas.

El modelo describe arcos y pilares de piedra arenisca en la República Checa (Paraíso de Bohemia) y los Estados Unidos (Parque Nacional Arches)), así como arcos y columnas en áreas costeras.