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Gerade online entdeckt

Geheimnis der singenden Dünen gelöst

Einige Dünen brummen, wenn man an ihnen hinunterrutscht. Andere erzeugen scheinbar von selbst ein tosendes Geräusch, das an einen Düsenjäger im Tiefflug erinnert. Schon Marco Polo beschrieb die singenden Dünen in seinen Reisenotizen, und er war nicht der Einzige: Seit Jahrhunderten berichten Wüstenreisende von seltsamen Tönen, die kilometerweit über den Sand rauschen. Nur warum, wusste bisher keiner. Als gesichert galt lediglich, dass das Brummen der Dünen von Sandlawinen erzeugt wird.

Französische Forscher der Université Paris 7 haben das Geheimnis nun gelöst. "Die mysteriösen akustischen Signale stammen aus Lawinen, in denen Sandkörner aufeinander prallen und elastische Wellen auf der Dünenoberfläche erzeugen", erklärt Bruno Andreotti, Leiter des Forscherteams, gegenüber SPIEGEL ONLINE. Die Wissenschaftler verglichen die Vibrationen des Sandbodens mit den Schallwellen an der Dünenoberfläche, maßen Frequenz und Amplitude. Ihr verblüffendes Fazit: Die Dünen ähneln der Membran eines Lautsprechers.

Lautstärke nahe der Schmerzgrenze

Im Inneren der Lawinen stoßen Sandkörner zusammen und lösen so Vibrationen in den lockeren Oberflächenschichten der Düne aus. Diese schwingen wie eine Lautsprechermembran und senden Schallwellen in die Luft, deren Amplitude genau dem Viertel des Durchmessers eines Sandkorns entspricht. Diese Töne können in ihrem Ausgangspunkt eine Lautstärke von bis zu 105 Dezibel erreichen - knapp unter der Schmerzgrenze. Damit sind sie über zehn Kilometer weit zu hören. Die Frequenz der Töne ist dabei unabhängig von der Dünengröße und dem Weg, den die Lawine zurücklegt. Sie hängt lediglich von der Häufigkeit der Sandkorn-Zusammenstöße ab.
Andreottis Team war in der marokkanischen Sahara auf das Phänomen gestoßen. Dort sind mehr als 10.000 Dünen bekannt, die Töne ausstoßen. "Nicht alle Dünen singen, aber alle singenden Dünen bestehen aus gut sortiertem und sehr trockenem Sand", schreiben Andreotti und seine Kollegen im Fachblatt "Physical Review Letters". Der Wind erodiert den Hang der Düne und lässt oben einen Sandüberhang entstehen. Dieser bricht irgendwann ein, rutscht als Lawine an der Düne herunter und lässt sie singen.

Die Forscher entdeckten noch ein weiteres interessantes Phänomen: Der Prozess wirkt in beiden Richtungen. Die Schwingung des Sandbettes beeinflusst ihrerseits die Kollision der Körner, es kommt zu einer teilweisen Synchronisation. Allerdings ist der Einfluss in dieser Richtung geringer. Andreotti will das genaue Verhältnis von Sandkörnern und Tonwellen nun mit Computersimulationen und im Labor untersuchen.


http://www.spiegel.de/wissenschaft/erde ... 06,00.html

Grüße
Florian